MODULAÇÃO E PADRONIZAÇÃO DE EDIFICAÇÕES INDUSTRIAIS …

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ESCOLA DE MINAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL MESTRADO PROFISSIONAL EM CONSTRUÇÃO METÁLICA MODULAÇÃO E PADRONIZAÇÃO DE EDIFICAÇÕES INDUSTRIAIS DE APOIO A MINERAÇÃO AUTOR: PAULA LOPES BRAGA ORIENTADORA: PROFA. DRA. ARLENE MARIA SARMANHO FREITAS Dissertação apresentada ao Mestrado em Construção Metálica do Departamento de Engenharia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Construção Metálica. Ouro Preto, março de 2011.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

ESCOLA DE MINAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

MESTRADO PROFISSIONAL EM CONSTRUCcedilAtildeO METAacuteLICA

MODULACcedilAtildeO E PADRONIZACcedilAtildeO DE EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS

DE APOIO A MINERACcedilAtildeO

AUTOR PAULA LOPES BRAGA

ORIENTADORA PROFA DRA ARLENE MARIA SARMANHO FREITAS

Dissertaccedilatildeo apresentada ao Mestrado em

Construccedilatildeo Metaacutelica do Departamento de

Engenharia da Escola de Minas da Universidade

Federal de Ouro Preto como parte integrante dos

requisitos para obtenccedilatildeo do tiacutetulo de Mestre em

Construccedilatildeo Metaacutelica

Ouro Preto marccedilo de 2011

Fonte de catalogaccedilatildeo bibemsisbinufopbr

B913m Braga Paula Lopes

Modulaccedilatildeo e padronizaccedilatildeo de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo [manuscrito] Paula Lopes Braga ndash 2011 xi 106f il color graf tab

Orientador Profa Dra Arlene Maria Sarmanho Freitas

Dissertaccedilatildeo (Mestrado) ndash Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas Rede Temaacutetica em Engenharia de Materiais (REDEMAT) ndash UFOPCETECUEMG

Aacuterea de concentraccedilatildeo Construccedilatildeo metaacutelica 1 Estruturas metaacutelicas 2 Minas e recursos minerais 3 Dispersatildeo I Universidade Federal de Ouro Preto II Tiacutetulo CDU 624014

ii

Aos meus pais Paulo e Laura

ao meu irmatildeo Guilherme

ao meu marido Paulo

iii

AGRADECIMENTOS

Aos meus pais Paulo e Laura pelo amor incondicional apoio e incentivo nesta conquista

aleacutem da compreensatildeo nos momentos ausentes Ao meu irmatildeo Guilherme pelo aprendizado e

por sempre iluminar meus caminhos

Ao meu marido Paulo por todo carinho companheirismo e motivaccedilatildeo

A minha prima Marina pela paciecircncia atenccedilatildeo e ajuda em todos os momentos onde a

viagem ateacute Ouro Preto natildeo era possiacutevel

Agrave minha orientadora professora Arlene Maria Sarmanho Freitas por acreditar nesse trabalho

pela oportunidade confianccedila disponibilidade e paciecircncia nas orientaccedilotildees sempre aos saacutebados

e feriados

Aos professores do mestrado por permitirem uma visatildeo aberta sempre baseada em muita

teacutecnica e competecircncia e aos professores membros da minha banca de defesa Henor Artur de

Souza e Joatildeo Alberto Venegas Requena pelas ideacuteias enriquecedoras e pelos conselhos que

foram de grande valia para as correccedilotildees finais

A Universidade Federal de Ouro Preto por proporcionar as condiccedilotildees favoraacuteveis ao

desenvolvimento dessa pesquisa

A Roacutevia pela atenccedilatildeo e apoio

Aos colegas de trabalho e em especial ao Roberto Albuquerque por apoiar o meu objetivo e

fazer com que fosse possiacutevel a minha presenccedila em sala de aula

Aos colegas de mestrado e em especial a Mariana Felicetti pela amizade e troca de

conhecimentos nessa longa caminhada

A todos que de alguma forma colaboraram para a conclusatildeo deste trabalho

iv

RESUMO

A pesquisa proposta tem como objetivo a definiccedilatildeo de um conjunto de elementos

padronizados em accedilo a partir de produtos disponiacuteveis no mercado que sejam capazes de

atender a diferentes tipologias de edificaccedilatildeo de apoio para a induacutestria da mineraccedilatildeo

diversificada Os conceitos de industrializaccedilatildeo padronizaccedilatildeo coordenaccedilatildeo modular e gestatildeo

de processos de projeto satildeo investigados considerando que a construccedilatildeo industrializada se

apresenta como um caminho para a mudanccedila e para o desenvolvimento da realidade da

construccedilatildeo brasileira principalmente em aacutereas industriais A induacutestria da mineraccedilatildeo foi

escolhida por ser um dos setores baacutesicos da economia nacional e indispensaacutevel para a

manutenccedilatildeo do niacutevel de vida das sociedades modernas As edificaccedilotildees definidas nesse

trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos escritoacuterio central e centro de

treinamento e viveiro de mudas) apresentam diferentes escalas acentuando a flexibilidade do

sistema e devem portanto apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o conjunto de elementos

padronizados para sua montagem gerando uma construccedilatildeo otimizada em custos prazos e

qualidade O conceito de industrializaccedilatildeo eacute aplicado como ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo

porque seus componentes satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinadas entre si e

gerar diferentes tipos de edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos O uso do

conjunto de elementos padronizados busca atender aos conceitos funcionais esteacuteticos e

estruturais permitindo que as induacutestrias de mineraccedilatildeo diversificada tenham maior

flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas industriais

Palavras-chave estruturas metaacutelicas industrializaccedilatildeo gestatildeo de processos de projeto

modularizaccedilatildeo mineraccedilatildeo elementos padronizados

v

ABSTRACT

The proposed research aims at defining a set of standardized elements in steel that are able to

attend different types of support buildings for the diversified mining industry The concepts of

industrialization standardization modular coordination and design process management are

investigated whereas industrialized construction is presented as a way for change and

development of the reality of Brazilian construction mainly in industrial areas The mining

industry was chosen as one of the basic sectors of national economy and essential to

maintaining the living standards of modern societies The constructions defined in this work

(central maintenance manufactory sample hangar central office and training center and

seedlings hangar) have different scales enhancing the flexibility of the system and must

therefore submit modulation and use a set of standardized elements for assembly generating

an optimized construction cost time and quality The concept of industrialization is applied as

industrialization of open cycle because its components are manufactured industrially and

can be combined with each other generating different types of buildings given the functional

and aesthetic criteria The use of the set of standardized elements seeks to serve the

functional aesthetic and structural concepts enabling diversified mining industries have

greater flexibility and ease in setting up their manufacturing plants

Keywords steel structures manufacturing design process management modularization

mining standardized elements

vi

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS 1

12 OBJETIVO 4

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO 4

14 METODOLOGIA 5

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO 6

2 M INERACcedilAtildeO 7

21 HISTOacuteRICO DA MINERACcedilAtildeO NO BRASIL 7

22 INSTALACcedilOtildeES DA MINERACcedilAtildeO 10

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO Agrave OPERACcedilAtildeO 12

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO 13

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA 13

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR 15

4 PROCESSOS DE PROJETO 18

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO 20

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 21

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 23

431 COORDENADOR DE PROJETOS 23

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 25

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS 28

51 PERFIS ESTRUTURAIS 29

52 LIGACcedilOtildeES 30

521 LIGACcedilOtildeES SOLDADAS 32

522 LIGACcedilOtildeES PARAFUSADAS 33

53 LAJE 35

54 COBERTURA 36

vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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Aacuterea de concentraccedilatildeo Construccedilatildeo metaacutelica 1 Estruturas metaacutelicas 2 Minas e recursos minerais 3 Dispersatildeo I Universidade Federal de Ouro Preto II Tiacutetulo CDU 624014

ii

Aos meus pais Paulo e Laura

ao meu irmatildeo Guilherme

ao meu marido Paulo

iii

AGRADECIMENTOS

Aos meus pais Paulo e Laura pelo amor incondicional apoio e incentivo nesta conquista

aleacutem da compreensatildeo nos momentos ausentes Ao meu irmatildeo Guilherme pelo aprendizado e

por sempre iluminar meus caminhos

Ao meu marido Paulo por todo carinho companheirismo e motivaccedilatildeo

A minha prima Marina pela paciecircncia atenccedilatildeo e ajuda em todos os momentos onde a

viagem ateacute Ouro Preto natildeo era possiacutevel

Agrave minha orientadora professora Arlene Maria Sarmanho Freitas por acreditar nesse trabalho

pela oportunidade confianccedila disponibilidade e paciecircncia nas orientaccedilotildees sempre aos saacutebados

e feriados

Aos professores do mestrado por permitirem uma visatildeo aberta sempre baseada em muita

teacutecnica e competecircncia e aos professores membros da minha banca de defesa Henor Artur de

Souza e Joatildeo Alberto Venegas Requena pelas ideacuteias enriquecedoras e pelos conselhos que

foram de grande valia para as correccedilotildees finais

A Universidade Federal de Ouro Preto por proporcionar as condiccedilotildees favoraacuteveis ao

desenvolvimento dessa pesquisa

A Roacutevia pela atenccedilatildeo e apoio

Aos colegas de trabalho e em especial ao Roberto Albuquerque por apoiar o meu objetivo e

fazer com que fosse possiacutevel a minha presenccedila em sala de aula

Aos colegas de mestrado e em especial a Mariana Felicetti pela amizade e troca de

conhecimentos nessa longa caminhada

A todos que de alguma forma colaboraram para a conclusatildeo deste trabalho

iv

RESUMO

A pesquisa proposta tem como objetivo a definiccedilatildeo de um conjunto de elementos

padronizados em accedilo a partir de produtos disponiacuteveis no mercado que sejam capazes de

atender a diferentes tipologias de edificaccedilatildeo de apoio para a induacutestria da mineraccedilatildeo

diversificada Os conceitos de industrializaccedilatildeo padronizaccedilatildeo coordenaccedilatildeo modular e gestatildeo

de processos de projeto satildeo investigados considerando que a construccedilatildeo industrializada se

apresenta como um caminho para a mudanccedila e para o desenvolvimento da realidade da

construccedilatildeo brasileira principalmente em aacutereas industriais A induacutestria da mineraccedilatildeo foi

escolhida por ser um dos setores baacutesicos da economia nacional e indispensaacutevel para a

manutenccedilatildeo do niacutevel de vida das sociedades modernas As edificaccedilotildees definidas nesse

trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos escritoacuterio central e centro de

treinamento e viveiro de mudas) apresentam diferentes escalas acentuando a flexibilidade do

sistema e devem portanto apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o conjunto de elementos

padronizados para sua montagem gerando uma construccedilatildeo otimizada em custos prazos e

qualidade O conceito de industrializaccedilatildeo eacute aplicado como ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo

porque seus componentes satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinadas entre si e

gerar diferentes tipos de edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos O uso do

conjunto de elementos padronizados busca atender aos conceitos funcionais esteacuteticos e

estruturais permitindo que as induacutestrias de mineraccedilatildeo diversificada tenham maior

flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas industriais

Palavras-chave estruturas metaacutelicas industrializaccedilatildeo gestatildeo de processos de projeto

modularizaccedilatildeo mineraccedilatildeo elementos padronizados

v

ABSTRACT

The proposed research aims at defining a set of standardized elements in steel that are able to

attend different types of support buildings for the diversified mining industry The concepts of

industrialization standardization modular coordination and design process management are

investigated whereas industrialized construction is presented as a way for change and

development of the reality of Brazilian construction mainly in industrial areas The mining

industry was chosen as one of the basic sectors of national economy and essential to

maintaining the living standards of modern societies The constructions defined in this work

(central maintenance manufactory sample hangar central office and training center and

seedlings hangar) have different scales enhancing the flexibility of the system and must

therefore submit modulation and use a set of standardized elements for assembly generating

an optimized construction cost time and quality The concept of industrialization is applied as

industrialization of open cycle because its components are manufactured industrially and

can be combined with each other generating different types of buildings given the functional

and aesthetic criteria The use of the set of standardized elements seeks to serve the

functional aesthetic and structural concepts enabling diversified mining industries have

greater flexibility and ease in setting up their manufacturing plants

Keywords steel structures manufacturing design process management modularization

mining standardized elements

vi

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS 1

12 OBJETIVO 4

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO 4

14 METODOLOGIA 5

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO 6

2 M INERACcedilAtildeO 7

21 HISTOacuteRICO DA MINERACcedilAtildeO NO BRASIL 7

22 INSTALACcedilOtildeES DA MINERACcedilAtildeO 10

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO Agrave OPERACcedilAtildeO 12

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO 13

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA 13

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR 15

4 PROCESSOS DE PROJETO 18

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO 20

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 21

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 23

431 COORDENADOR DE PROJETOS 23

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 25

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS 28

51 PERFIS ESTRUTURAIS 29

52 LIGACcedilOtildeES 30

521 LIGACcedilOtildeES SOLDADAS 32

522 LIGACcedilOtildeES PARAFUSADAS 33

53 LAJE 35

54 COBERTURA 36

vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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  • Paula Lopes Braga_Burocracia_Rev02pdf

ii

Aos meus pais Paulo e Laura

ao meu irmatildeo Guilherme

ao meu marido Paulo

iii

AGRADECIMENTOS

Aos meus pais Paulo e Laura pelo amor incondicional apoio e incentivo nesta conquista

aleacutem da compreensatildeo nos momentos ausentes Ao meu irmatildeo Guilherme pelo aprendizado e

por sempre iluminar meus caminhos

Ao meu marido Paulo por todo carinho companheirismo e motivaccedilatildeo

A minha prima Marina pela paciecircncia atenccedilatildeo e ajuda em todos os momentos onde a

viagem ateacute Ouro Preto natildeo era possiacutevel

Agrave minha orientadora professora Arlene Maria Sarmanho Freitas por acreditar nesse trabalho

pela oportunidade confianccedila disponibilidade e paciecircncia nas orientaccedilotildees sempre aos saacutebados

e feriados

Aos professores do mestrado por permitirem uma visatildeo aberta sempre baseada em muita

teacutecnica e competecircncia e aos professores membros da minha banca de defesa Henor Artur de

Souza e Joatildeo Alberto Venegas Requena pelas ideacuteias enriquecedoras e pelos conselhos que

foram de grande valia para as correccedilotildees finais

A Universidade Federal de Ouro Preto por proporcionar as condiccedilotildees favoraacuteveis ao

desenvolvimento dessa pesquisa

A Roacutevia pela atenccedilatildeo e apoio

Aos colegas de trabalho e em especial ao Roberto Albuquerque por apoiar o meu objetivo e

fazer com que fosse possiacutevel a minha presenccedila em sala de aula

Aos colegas de mestrado e em especial a Mariana Felicetti pela amizade e troca de

conhecimentos nessa longa caminhada

A todos que de alguma forma colaboraram para a conclusatildeo deste trabalho

iv

RESUMO

A pesquisa proposta tem como objetivo a definiccedilatildeo de um conjunto de elementos

padronizados em accedilo a partir de produtos disponiacuteveis no mercado que sejam capazes de

atender a diferentes tipologias de edificaccedilatildeo de apoio para a induacutestria da mineraccedilatildeo

diversificada Os conceitos de industrializaccedilatildeo padronizaccedilatildeo coordenaccedilatildeo modular e gestatildeo

de processos de projeto satildeo investigados considerando que a construccedilatildeo industrializada se

apresenta como um caminho para a mudanccedila e para o desenvolvimento da realidade da

construccedilatildeo brasileira principalmente em aacutereas industriais A induacutestria da mineraccedilatildeo foi

escolhida por ser um dos setores baacutesicos da economia nacional e indispensaacutevel para a

manutenccedilatildeo do niacutevel de vida das sociedades modernas As edificaccedilotildees definidas nesse

trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos escritoacuterio central e centro de

treinamento e viveiro de mudas) apresentam diferentes escalas acentuando a flexibilidade do

sistema e devem portanto apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o conjunto de elementos

padronizados para sua montagem gerando uma construccedilatildeo otimizada em custos prazos e

qualidade O conceito de industrializaccedilatildeo eacute aplicado como ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo

porque seus componentes satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinadas entre si e

gerar diferentes tipos de edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos O uso do

conjunto de elementos padronizados busca atender aos conceitos funcionais esteacuteticos e

estruturais permitindo que as induacutestrias de mineraccedilatildeo diversificada tenham maior

flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas industriais

Palavras-chave estruturas metaacutelicas industrializaccedilatildeo gestatildeo de processos de projeto

modularizaccedilatildeo mineraccedilatildeo elementos padronizados

v

ABSTRACT

The proposed research aims at defining a set of standardized elements in steel that are able to

attend different types of support buildings for the diversified mining industry The concepts of

industrialization standardization modular coordination and design process management are

investigated whereas industrialized construction is presented as a way for change and

development of the reality of Brazilian construction mainly in industrial areas The mining

industry was chosen as one of the basic sectors of national economy and essential to

maintaining the living standards of modern societies The constructions defined in this work

(central maintenance manufactory sample hangar central office and training center and

seedlings hangar) have different scales enhancing the flexibility of the system and must

therefore submit modulation and use a set of standardized elements for assembly generating

an optimized construction cost time and quality The concept of industrialization is applied as

industrialization of open cycle because its components are manufactured industrially and

can be combined with each other generating different types of buildings given the functional

and aesthetic criteria The use of the set of standardized elements seeks to serve the

functional aesthetic and structural concepts enabling diversified mining industries have

greater flexibility and ease in setting up their manufacturing plants

Keywords steel structures manufacturing design process management modularization

mining standardized elements

vi

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS 1

12 OBJETIVO 4

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO 4

14 METODOLOGIA 5

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO 6

2 M INERACcedilAtildeO 7

21 HISTOacuteRICO DA MINERACcedilAtildeO NO BRASIL 7

22 INSTALACcedilOtildeES DA MINERACcedilAtildeO 10

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO Agrave OPERACcedilAtildeO 12

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO 13

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA 13

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR 15

4 PROCESSOS DE PROJETO 18

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO 20

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 21

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 23

431 COORDENADOR DE PROJETOS 23

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 25

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS 28

51 PERFIS ESTRUTURAIS 29

52 LIGACcedilOtildeES 30

521 LIGACcedilOtildeES SOLDADAS 32

522 LIGACcedilOtildeES PARAFUSADAS 33

53 LAJE 35

54 COBERTURA 36

vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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  • Paula Lopes Braga_Burocracia_Rev02pdf

iii

AGRADECIMENTOS

Aos meus pais Paulo e Laura pelo amor incondicional apoio e incentivo nesta conquista

aleacutem da compreensatildeo nos momentos ausentes Ao meu irmatildeo Guilherme pelo aprendizado e

por sempre iluminar meus caminhos

Ao meu marido Paulo por todo carinho companheirismo e motivaccedilatildeo

A minha prima Marina pela paciecircncia atenccedilatildeo e ajuda em todos os momentos onde a

viagem ateacute Ouro Preto natildeo era possiacutevel

Agrave minha orientadora professora Arlene Maria Sarmanho Freitas por acreditar nesse trabalho

pela oportunidade confianccedila disponibilidade e paciecircncia nas orientaccedilotildees sempre aos saacutebados

e feriados

Aos professores do mestrado por permitirem uma visatildeo aberta sempre baseada em muita

teacutecnica e competecircncia e aos professores membros da minha banca de defesa Henor Artur de

Souza e Joatildeo Alberto Venegas Requena pelas ideacuteias enriquecedoras e pelos conselhos que

foram de grande valia para as correccedilotildees finais

A Universidade Federal de Ouro Preto por proporcionar as condiccedilotildees favoraacuteveis ao

desenvolvimento dessa pesquisa

A Roacutevia pela atenccedilatildeo e apoio

Aos colegas de trabalho e em especial ao Roberto Albuquerque por apoiar o meu objetivo e

fazer com que fosse possiacutevel a minha presenccedila em sala de aula

Aos colegas de mestrado e em especial a Mariana Felicetti pela amizade e troca de

conhecimentos nessa longa caminhada

A todos que de alguma forma colaboraram para a conclusatildeo deste trabalho

iv

RESUMO

A pesquisa proposta tem como objetivo a definiccedilatildeo de um conjunto de elementos

padronizados em accedilo a partir de produtos disponiacuteveis no mercado que sejam capazes de

atender a diferentes tipologias de edificaccedilatildeo de apoio para a induacutestria da mineraccedilatildeo

diversificada Os conceitos de industrializaccedilatildeo padronizaccedilatildeo coordenaccedilatildeo modular e gestatildeo

de processos de projeto satildeo investigados considerando que a construccedilatildeo industrializada se

apresenta como um caminho para a mudanccedila e para o desenvolvimento da realidade da

construccedilatildeo brasileira principalmente em aacutereas industriais A induacutestria da mineraccedilatildeo foi

escolhida por ser um dos setores baacutesicos da economia nacional e indispensaacutevel para a

manutenccedilatildeo do niacutevel de vida das sociedades modernas As edificaccedilotildees definidas nesse

trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos escritoacuterio central e centro de

treinamento e viveiro de mudas) apresentam diferentes escalas acentuando a flexibilidade do

sistema e devem portanto apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o conjunto de elementos

padronizados para sua montagem gerando uma construccedilatildeo otimizada em custos prazos e

qualidade O conceito de industrializaccedilatildeo eacute aplicado como ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo

porque seus componentes satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinadas entre si e

gerar diferentes tipos de edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos O uso do

conjunto de elementos padronizados busca atender aos conceitos funcionais esteacuteticos e

estruturais permitindo que as induacutestrias de mineraccedilatildeo diversificada tenham maior

flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas industriais

Palavras-chave estruturas metaacutelicas industrializaccedilatildeo gestatildeo de processos de projeto

modularizaccedilatildeo mineraccedilatildeo elementos padronizados

v

ABSTRACT

The proposed research aims at defining a set of standardized elements in steel that are able to

attend different types of support buildings for the diversified mining industry The concepts of

industrialization standardization modular coordination and design process management are

investigated whereas industrialized construction is presented as a way for change and

development of the reality of Brazilian construction mainly in industrial areas The mining

industry was chosen as one of the basic sectors of national economy and essential to

maintaining the living standards of modern societies The constructions defined in this work

(central maintenance manufactory sample hangar central office and training center and

seedlings hangar) have different scales enhancing the flexibility of the system and must

therefore submit modulation and use a set of standardized elements for assembly generating

an optimized construction cost time and quality The concept of industrialization is applied as

industrialization of open cycle because its components are manufactured industrially and

can be combined with each other generating different types of buildings given the functional

and aesthetic criteria The use of the set of standardized elements seeks to serve the

functional aesthetic and structural concepts enabling diversified mining industries have

greater flexibility and ease in setting up their manufacturing plants

Keywords steel structures manufacturing design process management modularization

mining standardized elements

vi

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS 1

12 OBJETIVO 4

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO 4

14 METODOLOGIA 5

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO 6

2 M INERACcedilAtildeO 7

21 HISTOacuteRICO DA MINERACcedilAtildeO NO BRASIL 7

22 INSTALACcedilOtildeES DA MINERACcedilAtildeO 10

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO Agrave OPERACcedilAtildeO 12

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO 13

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA 13

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR 15

4 PROCESSOS DE PROJETO 18

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO 20

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 21

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 23

431 COORDENADOR DE PROJETOS 23

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 25

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS 28

51 PERFIS ESTRUTURAIS 29

52 LIGACcedilOtildeES 30

521 LIGACcedilOtildeES SOLDADAS 32

522 LIGACcedilOtildeES PARAFUSADAS 33

53 LAJE 35

54 COBERTURA 36

vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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  • Paula Lopes Braga_Burocracia_Rev02pdf

iv

RESUMO

A pesquisa proposta tem como objetivo a definiccedilatildeo de um conjunto de elementos

padronizados em accedilo a partir de produtos disponiacuteveis no mercado que sejam capazes de

atender a diferentes tipologias de edificaccedilatildeo de apoio para a induacutestria da mineraccedilatildeo

diversificada Os conceitos de industrializaccedilatildeo padronizaccedilatildeo coordenaccedilatildeo modular e gestatildeo

de processos de projeto satildeo investigados considerando que a construccedilatildeo industrializada se

apresenta como um caminho para a mudanccedila e para o desenvolvimento da realidade da

construccedilatildeo brasileira principalmente em aacutereas industriais A induacutestria da mineraccedilatildeo foi

escolhida por ser um dos setores baacutesicos da economia nacional e indispensaacutevel para a

manutenccedilatildeo do niacutevel de vida das sociedades modernas As edificaccedilotildees definidas nesse

trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos escritoacuterio central e centro de

treinamento e viveiro de mudas) apresentam diferentes escalas acentuando a flexibilidade do

sistema e devem portanto apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o conjunto de elementos

padronizados para sua montagem gerando uma construccedilatildeo otimizada em custos prazos e

qualidade O conceito de industrializaccedilatildeo eacute aplicado como ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo

porque seus componentes satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinadas entre si e

gerar diferentes tipos de edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos O uso do

conjunto de elementos padronizados busca atender aos conceitos funcionais esteacuteticos e

estruturais permitindo que as induacutestrias de mineraccedilatildeo diversificada tenham maior

flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas industriais

Palavras-chave estruturas metaacutelicas industrializaccedilatildeo gestatildeo de processos de projeto

modularizaccedilatildeo mineraccedilatildeo elementos padronizados

v

ABSTRACT

The proposed research aims at defining a set of standardized elements in steel that are able to

attend different types of support buildings for the diversified mining industry The concepts of

industrialization standardization modular coordination and design process management are

investigated whereas industrialized construction is presented as a way for change and

development of the reality of Brazilian construction mainly in industrial areas The mining

industry was chosen as one of the basic sectors of national economy and essential to

maintaining the living standards of modern societies The constructions defined in this work

(central maintenance manufactory sample hangar central office and training center and

seedlings hangar) have different scales enhancing the flexibility of the system and must

therefore submit modulation and use a set of standardized elements for assembly generating

an optimized construction cost time and quality The concept of industrialization is applied as

industrialization of open cycle because its components are manufactured industrially and

can be combined with each other generating different types of buildings given the functional

and aesthetic criteria The use of the set of standardized elements seeks to serve the

functional aesthetic and structural concepts enabling diversified mining industries have

greater flexibility and ease in setting up their manufacturing plants

Keywords steel structures manufacturing design process management modularization

mining standardized elements

vi

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS 1

12 OBJETIVO 4

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO 4

14 METODOLOGIA 5

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO 6

2 M INERACcedilAtildeO 7

21 HISTOacuteRICO DA MINERACcedilAtildeO NO BRASIL 7

22 INSTALACcedilOtildeES DA MINERACcedilAtildeO 10

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO Agrave OPERACcedilAtildeO 12

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO 13

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA 13

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR 15

4 PROCESSOS DE PROJETO 18

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO 20

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 21

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 23

431 COORDENADOR DE PROJETOS 23

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 25

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS 28

51 PERFIS ESTRUTURAIS 29

52 LIGACcedilOtildeES 30

521 LIGACcedilOtildeES SOLDADAS 32

522 LIGACcedilOtildeES PARAFUSADAS 33

53 LAJE 35

54 COBERTURA 36

vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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v

ABSTRACT

The proposed research aims at defining a set of standardized elements in steel that are able to

attend different types of support buildings for the diversified mining industry The concepts of

industrialization standardization modular coordination and design process management are

investigated whereas industrialized construction is presented as a way for change and

development of the reality of Brazilian construction mainly in industrial areas The mining

industry was chosen as one of the basic sectors of national economy and essential to

maintaining the living standards of modern societies The constructions defined in this work

(central maintenance manufactory sample hangar central office and training center and

seedlings hangar) have different scales enhancing the flexibility of the system and must

therefore submit modulation and use a set of standardized elements for assembly generating

an optimized construction cost time and quality The concept of industrialization is applied as

industrialization of open cycle because its components are manufactured industrially and

can be combined with each other generating different types of buildings given the functional

and aesthetic criteria The use of the set of standardized elements seeks to serve the

functional aesthetic and structural concepts enabling diversified mining industries have

greater flexibility and ease in setting up their manufacturing plants

Keywords steel structures manufacturing design process management modularization

mining standardized elements

vi

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS 1

12 OBJETIVO 4

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO 4

14 METODOLOGIA 5

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO 6

2 M INERACcedilAtildeO 7

21 HISTOacuteRICO DA MINERACcedilAtildeO NO BRASIL 7

22 INSTALACcedilOtildeES DA MINERACcedilAtildeO 10

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO Agrave OPERACcedilAtildeO 12

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO 13

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA 13

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR 15

4 PROCESSOS DE PROJETO 18

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO 20

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 21

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 23

431 COORDENADOR DE PROJETOS 23

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 25

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS 28

51 PERFIS ESTRUTURAIS 29

52 LIGACcedilOtildeES 30

521 LIGACcedilOtildeES SOLDADAS 32

522 LIGACcedilOtildeES PARAFUSADAS 33

53 LAJE 35

54 COBERTURA 36

vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

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CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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66 maio julho 2009 Satildeo Paulo SP 2009

PINHO Mauro Ottoboni Transporte e Montagem Seacuterie Manual da Construccedilatildeo em Accedilo 1ordf

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PONTES Gabriel Como construir Divisoacuterias e fechamentos com placas cimentiacutecias

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PORTAL METAacuteLICA Manual teacutecnico de coberturas metaacutelicas Portal Metaacutelica Satildeo

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metaacutelicas Dissertaccedilatildeo de Mestrado Universidade Federal de Ouro Preto Ouro Preto MG

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inoxidaacutevel Dissertaccedilatildeo de Mestrado Universidade Federal de Ouro Preto Ouro Preto MG

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  • Paula Lopes Braga_Burocracia_Rev02pdf

vi

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS 1

12 OBJETIVO 4

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO 4

14 METODOLOGIA 5

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO 6

2 M INERACcedilAtildeO 7

21 HISTOacuteRICO DA MINERACcedilAtildeO NO BRASIL 7

22 INSTALACcedilOtildeES DA MINERACcedilAtildeO 10

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO Agrave OPERACcedilAtildeO 12

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO 13

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA 13

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR 15

4 PROCESSOS DE PROJETO 18

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO 20

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 21

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 23

431 COORDENADOR DE PROJETOS 23

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO 25

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS 28

51 PERFIS ESTRUTURAIS 29

52 LIGACcedilOtildeES 30

521 LIGACcedilOtildeES SOLDADAS 32

522 LIGACcedilOtildeES PARAFUSADAS 33

53 LAJE 35

54 COBERTURA 36

vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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vii

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO 40

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD) 41

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS 42

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO 44

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA 45

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS 46

556 TELHAS DE ACcedilO 47

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO 48

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE VEDACcedilAtildeO 51

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL 53

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO 55

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO 56

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS 60

63 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO 64

64 VIVEIRO DE MUDAS 70

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 76

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA 77

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE 81

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS 90

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS 95

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS 97

REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 98

viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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viii

L ISTA DE FIGURAS

1 INTRODUCcedilAtildeO

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa 5

2 M INERACcedilAtildeO

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale 9

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale 11

4 PROCESSOS DE PROJETO

Figura 41 Processo de projeto 19

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto 27

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Figura 51 Cobertura roll-on 39

Figura 52 Paineacuteis de OSB 42

Figura 53 Placas cimentiacutecias 43

Figura 54 Chapas de gesso cartonado 44

Figura 55 Painel de argamassa armada 45

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos 46

Figura 57 Telhas de accedilo 47

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro 50

Figura 59 Forro de isopor 50

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta) 55

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 56

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo 57

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta 59

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A 60

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B 60

ix

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

ASTM - American Society for Testing and Materials

CBCA - Centro Brasileiro da Construccedilatildeo em Accedilo

CRM - Companhia Riograndense de Mineraccedilatildeo

CSN - Companhia Sideruacutergica Nacional

DNPM - Departamento Nacional de Produccedilatildeo Mineral

EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

6

15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

7

2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

8

A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

9

operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

10

A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

11

Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

12

23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

13

3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

14

A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

15

O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

16

Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo 61

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta 63

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A 64

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B 64

Figura 612 Escritoacuterio central 65

Figura 613 Centro de treinamento 66

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta 68

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior 69

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A 70

Figura 617 Escritoacuterio Central e Centro de Treinamento elevaccedilatildeo B 70

Figura 618 Aacuterea de sombra 71

Figura 619 Beneficiamento de sementes 72

Figura 620 Viveiro de Mudas Planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio 73

Figura 621 Viveiro de Mudas Planta de Situaccedilatildeo 74

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A 75

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B 75

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica) 80

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento lateral) 81

Figura 73 Esquema da base dos pilares 83

Figura 74 Detalhe da ligaccedilatildeo da fita de contraventamento 85

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento 86

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico 87

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural 89

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto 89

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m) 91

x

L ISTA DE TABELAS

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas 38

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento 51

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo 83

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares 84

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia) 87

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia) 88

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado) 90

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo 92

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados 93

xi

L ISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas

ABRAGESSO - Associaccedilatildeo Brasileira dos Fabricantes de Chapas de Gesso

ASBEA - Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura

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EPS - Poliestireno Expandido

ETA - Estaccedilatildeo de Tratamento de Aacutegua

ETE - Estaccedilatildeo de Tratamento de Esgoto

IBS - Instituto Brasileiro de Siderurgia

IGM - Instituto Geoloacutegico e Mineiro

NBR - Denominaccedilatildeo de norma da Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas (ABNT)

NRM - Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo

OSB - Oriented Strand Board

1

1 INTRODUCcedilAtildeO

A pesquisa proposta compreende a contextualizaccedilatildeo e a investigaccedilatildeo dos paracircmetros que

condicionam a utilizaccedilatildeo das estruturas metaacutelicas na induacutestria da mineraccedilatildeo aplicando

conceitos de padronizaccedilatildeo e modularizaccedilatildeo buscando melhorar os processos de construccedilatildeo e

montagem de edificaccedilotildees necessaacuterias a operaccedilatildeo de uma planta industrial

O capiacutetulo inicial busca entatildeo esclarecer os fundamentos de realizaccedilatildeo da pesquisa os

objetivos que devem ser atendidos e a descriccedilatildeo da metodologia de trabalho incluindo as

etapas a serem desenvolvidas

11 CONSIDERACcedilOtildeES INICIAIS

Atualmente tanto no Brasil quanto em todo mundo tem-se novas possibilidades construtivas

e conceptivas ocasionadas pelo advento de novos materiais pelo desenvolvimento de novas

tecnologias pela evoluccedilatildeo cientiacutefica em todas as aacutereas com acentuada interdependecircncia e

multidisciplinaridade de todas as ciecircncias pelas novas questotildees sociais espaciais naturais e

estruturais da sociedade e pela mobilidade de alguns espaccedilos construccedilotildees e organizaccedilotildees

sociais (FIRMO 2004)

Eacute cada vez mais frequumlente o interesse pelos edifiacutecios em estrutura de accedilo no Brasil que satildeo

muito difundidos em aacutereas industriais

As estruturas de accedilo se caracterizam como construccedilatildeo industrializada ou seja realizaccedilatildeo de

atividades em local diverso do canteiro de obras destinadas a preparaccedilatildeo preacutevia de elementos

padronizados que seratildeo levados ao canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A construccedilatildeo industrializada se apresenta como um caminho para a mudanccedila da realidade da

construccedilatildeo brasileira por apresentar caracteriacutesticas como matildeo-de-obra qualificada produccedilatildeo

seriada e em escala de elementos padronizados racionalizaccedilatildeo dos processos e insumos aleacutem

da possibilidade de controle riacutegido dos processos e cronograma da obra (SANTIAGO 2008)

2

A utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica no ambiente industrial segundo Chaves (2007) estaacute

intimamente ligada a alta resistecircncia mecacircnica do accedilo quando comparada as dos outros

materiais a eficiecircncia da construccedilatildeo industrializada a flexibilidade das soluccedilotildees

arquitetocircnicas e estruturais a facilidade de montagem e desmontagem e a facilidade de

reforccedilo estrutural e ampliaccedilatildeo E ainda segundo Coelho (2004) a construccedilatildeo industrializada

oferece vantagens extraordinaacuterias desde a racionalizaccedilatildeo do processo construtivo ateacute a

consequumlente reduccedilatildeo de custos e desperdiacutecios

A construccedilatildeo industrializada estaacute intimamente ligada ao uso das estruturas metaacutelicas

principalmente porque suas caracteriacutesticas proporcionam ganhos como aliacutevio das fundaccedilotildees

aumento do espaccedilo uacutetil da construccedilatildeo reduccedilatildeo do tempo de construccedilatildeo reduccedilatildeo da aacuterea de

canteiro de obras e consequumlentemente reduccedilatildeo dos custos dos empreendimentos quando

comparados aos sistemas de construccedilatildeo artesanais ainda dominantes no Brasil

Segundo Chaves (2007) a otimizaccedilatildeo de estruturas tem se mostrado uma ferramenta muito

eficaz para tornar as empresas mais competitivas e busca atender a necessidade contiacutenua de

reduccedilatildeo de custos do mercado atual

A construccedilatildeo em accedilo eacute largamente utilizada no segmento industrial brasileiro e eacute importante

destacar que nos uacuteltimos anos embora o mercado da construccedilatildeo civil no Brasil tenha

apresentado mudanccedilas pouco significativas e uma evoluccedilatildeo muito lenta das tecnologias sua

aplicaccedilatildeo tem crescido exponencialmente seguindo a tendecircncia ao uso dos processos

industrializados e de alta tecnologia

Segundo Caiado (2005) a induacutestria da construccedilatildeo brasileira busca a eficiecircncia produtiva

atraveacutes de processos construtivos inovadores aplicando sistemas de construccedilatildeo mais

eficientes com objetivo de aumentar a produtividade minimizar o desperdiacutecio melhorar a

gestatildeo dos recursos e aumentar a capacidade de atender a demanda cada vez maior por

edificaccedilotildees (SANTIAGO 2008)

A construccedilatildeo industrializada eacute amplamente utilizada na Europa e no Japatildeo onde a qualidade

do planejamento do projeto e principalmente do produto em conjunto com as inovaccedilotildees dos

sistemas construtivos constitui componentes de competitividade na construccedilatildeo de edifiacutecios

3

No Brasil a resistecircncia de grande parte dos setores da construccedilatildeo civil estaacute sendo superada

pela influecircncia de tecnologias externas buscando sempre o aumento da eficiecircncia A induacutestria

da construccedilatildeo civil portanto tem buscado aceitar novas formas de construir com aplicaccedilatildeo

de tecnologias construtivas mais eficientes e com produtos finais de qualidade

Segundo Santiago (2008) o processo de produccedilatildeo da construccedilatildeo industrializada se baseia em

elementos padronizados dispostos atraveacutes de uma loacutegica modular que segundo Caiado

(2005) oferece uma grande agilidade e por tratar-se de um moacutedulo construtivo totalmente

concebido na induacutestria oferece facilidades em adaptar-se agrave variaccedilatildeo topograacutefica

A construccedilatildeo industrializada com loacutegica modular ainda apresenta a seu favor argumentos

persuasivos como a velocidade o controle de qualidade o controle de custos e adequaccedilatildeo ao

cronograma (por apresentar produccedilatildeo industrial aliada agraves questotildees de logiacutestica)

Eacute essencial no uso da construccedilatildeo metaacutelica e do sistema modular uma maior dedicaccedilatildeo ao

projeto e ao planejamento principalmente porque segundo Coelho (2004) a escolha dos

elementos construtivos e a sua melhor combinaccedilatildeo satildeo fatores preponderantes para a

racionalizaccedilatildeo da construccedilatildeo e para a reduccedilatildeo de prazos e custos

Aleacutem disso tem-se segundo Santiago (2008) que a construccedilatildeo em accedilo requer o

conhecimento de suas potencialidades e limitaccedilotildees atenccedilatildeo agrave compatibilizaccedilatildeo de projetos e

subsistemas e controle das etapas de construccedilatildeo desde o projeto ateacute a finalizaccedilatildeo da

edificaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do sistema modular pode ser ainda simplificada ao se permitir a criaccedilatildeo dos

moacutedulos atraveacutes de produtos disponiacuteveis no mercado sem necessidade de produccedilatildeo exclusiva

reduzindo os custos e prazos de produccedilatildeo

O sistema modular passa a ser entendido nesse trabalho entatildeo como um conjunto de

elementos padronizados que podem ser combinados entre si de vaacuterias formas dando origem a

diferentes tipos de edificaccedilotildees considerando inclusive a interface entre os fechamentos

visando aumentar a velocidade de construccedilatildeo e prevenindo eventuais patologias

4

O presente trabalho busca difundir o conceito de industrializaccedilatildeo acentuando as vantagens do

uso de um sistema modular criado a partir de um conjunto de elementos padronizados em

estrutura metaacutelica no ambiente industrial da mineraccedilatildeo

12 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho de pesquisa eacute desenvolver um conjunto de elementos padronizados

com esquemas de montagem simplificados capaz de formar diferentes combinaccedilotildees e

permitir a montagem de diversos tipos de edificaccedilotildees de apoio necessaacuterias agrave induacutestria de

mineraccedilatildeo diversificada diminuindo os custos de implantaccedilatildeo

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve aumentar a autonomia para

montagem e ampliaccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio permitindo a execuccedilatildeo do processo

construtivo apenas com a aquisiccedilatildeo dos elementos determinados no conjunto de elementos

padronizados aqui definido

13 OBJETIVO ESPECIacuteFICO

O objetivo especiacutefico do trabalho refere-se ao conhecimento da utilizaccedilatildeo da construccedilatildeo

industrializada incluindo os fechamentos industrializados no Brasil aleacutem de discutir suas

caracteriacutesticas e aplicabilidades As interfaces construtivas tambeacutem devem ser estudadas

juntamente com uma apresentaccedilatildeo das propriedades baacutesicas de todo o sistema construtivo

envolvido no conjunto de elementos padronizados perfis estruturais fechamentos verticais

lajes e coberturas

O conjunto de elementos padronizados deve apresentar flexibilidade e modulaccedilatildeo em um

sistema construtivo aberto permitindo a adoccedilatildeo de diferentes materiais e acabamentos para

atender agraves mudanccedilas necessaacuterias nas edificaccedilotildees aleacutem de proporcionar uma edificaccedilatildeo de

faacutecil execuccedilatildeo atraveacutes de sua soluccedilatildeo estrutural e materiais de fechamento e acabamento

5

14 METODOLOGIA

A pesquisa bibliograacutefica empregada eacute relativa agrave racionalizaccedilatildeo padronizaccedilatildeo e

industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo metaacutelica enfatizando a utilizaccedilatildeo de perfis estruturais com

disponibilidade no mercado brasileiro e acessibilidade aos vaacuterios ambientes da construccedilatildeo

civil

A metodologia de trabalho envolve tambeacutem uma busca aos produtos de utilizaccedilatildeo mais

difundida no mercado por apresentarem processo de aquisiccedilatildeo raacutepido e valores competitivos

A figura 11 sistematiza a pesquisa desenvolvida e apresentada no decorrer dos capiacutetulos

apresentados neste trabalho

Figura 11 Sistemaacutetica de trabalho para o desenvolvimento da pesquisa

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15 ESTRUTURACcedilAtildeO DO TRABALHO

A estrutura de trabalho eacute definida por trecircs etapas de macro-organizaccedilatildeo a primeira etapa eacute

referente agrave constituiccedilatildeo da base de dados de projeto onde devem ser analisados os sistemas e

materiais disponiacuteveis para construccedilatildeo de edificaccedilotildees considerando a estrutura as ligaccedilotildees os

paineacuteis de fechamento as lajes e a cobertura

A segunda etapa eacute referente ao desenvolvimento das plantas das edificaccedilotildees industriais de

apoio a mineraccedilatildeo a partir do levantamento de necessidades da modularizaccedilatildeo dos espaccedilos

necessaacuterios e da definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo

A terceira etapa eacute referente a criaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com o

programa a ser atendido definindo as intenccedilotildees de funcionalidade e flexibilidade espacial

pretendidas com o projeto Nessa etapa devem ser definidos os paracircmetros teacutecnicos a serem

utilizados na definiccedilatildeo dos elementos padronizados e seu processo de montagem atendendo

sempre aos criteacuterios de gestatildeo de processos de projeto

Apoacutes o desenvolvimento das etapas descritas seguem-se as consideraccedilotildees finais do trabalho

relacionando-se ainda algumas recomendaccedilotildees para o prosseguimento da linha de pesquisa

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2 M INERACcedilAtildeO

O conceito de mineraccedilatildeo sua importacircncia para o desenvolvimento do paiacutes e seu histoacuterico satildeo

expostos neste capiacutetulo acentuando a necessidade de criaccedilatildeo de novas formas de construccedilatildeo

de edificaccedilotildees industriais de apoio que sejam mais eficientes e mais econocircmicas

A economia do Brasil sempre teve uma relaccedilatildeo estreita com a extraccedilatildeo mineral Desde os

tempos de colocircnia o Brasil transformou a mineraccedilatildeo - tambeacutem responsaacutevel por parte da

ocupaccedilatildeo territorial - em um dos setores baacutesicos da economia nacional

Como atividade industrial entatildeo a mineraccedilatildeo eacute indispensaacutevel para a manutenccedilatildeo do niacutevel de

vida e avanccedilo das sociedades modernas A mineraccedilatildeo pode ser entendida como um termo que

abrange os processos atividades e induacutestrias cujo objetivo eacute a extraccedilatildeo de substacircncias

minerais a partir de depoacutesitos1 ou massas minerais e como a atividade econocircmica relacionada

ao aproveitamento racional de jazidas2 minerais (CAMPOS 2008)

21 HISTOacuteRICO DA M INERACcedilAtildeO NO BRASIL

Segundo Silva (1995) a descoberta do Brasil natildeo despertou em Portugal nas primeiras

deacutecadas que a seguiram qualquer grande interesse exploratoacuterio A pequena e grande naccedilatildeo

ibeacuterica estava mais interessada no desenvolvimento de seus canais comerciais que abasteciam

a Europa com produtos orientais as especiarias

As Entradas organizadas por um povo sem tradiccedilatildeo mineral encontraram um povo que

desconhecia o metal Natildeo havia tesouros a serem saqueados e o uacutenico produto das expediccedilotildees

exploratoacuterias foi a escravidatildeo do iacutendio encontrado

1 Depoacutesito mineral eacute a concentraccedilatildeo de um ou mais minerais metaacutelicos ou natildeo que pode ser de interesse econocircmico a depender de estudos geoloacutegicos e do preccedilo internacional de mercado do produto e dos custos associados agrave sua extraccedilatildeo (MOURA MATIAS 2008) 2 Jazida eacute toda massa individualizada de substacircncia mineral aflorante ou existente no interior da crosta terrestre e que tenha valor econocircmico (CAMPOS 2008)

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A situaccedilatildeo se modificou quando foram encontrados os ricos aluviotildees auriacuteferos de Minas

Gerais jaacute no seacuteculo XVII onde o pouco conhecimento da arte da mineraccedilatildeo era compensado

pela riqueza do jazimento e facilidade de extraccedilatildeo do metal liberado e grosseiro

A atividade de mineraccedilatildeo do chamado ldquoCiclo Econocircmico do Ourordquo que se sobrepotildee tambeacutem

a descoberta e extraccedilatildeo de diamantes (seacuteculo XVII) caracterizou-se por accedilotildees predatoacuterias dos

jazimentos agressatildeo violenta ao meio ambiente imprevidente desequiliacutebrio que causava

desabastecimento e consequumlentemente ciclos de fome que castigavam os pioneiros da

mineraccedilatildeo

No iniacutecio do seacuteculo XIX segundo Silva (1995) floresceram em Londres organizaccedilotildees

societaacuterias que objetivavam desenvolver empreendimentos auriacuteferos no Brasil levantando os

necessaacuterios recursos pela venda de participaccedilotildees no jaacute consolidado mercado de capitais

Algumas dessas organizaccedilotildees originaram empreendimentos seacuterios que se consolidaram sendo

que a Mineraccedilatildeo Morro Velho eacute a uacutenica que ainda permanece

No seacuteculo XIX o mundo econocircmico tomou conhecimento das grandes reservas de mineacuterio de

ferro existentes no estado de Minas Gerais e no seacuteculo XX foi criado um novo conceito na

mineraccedilatildeo incluindo o bem mineral como propriedade nacional mesmo que seu

aproveitamento fosse concedido a pessoas de direito privado O ano de 1934 representa um

marco na histoacuteria da mineraccedilatildeo brasileira com a criaccedilatildeo o Departamento Nacional de

Produccedilatildeo Mineral (DNPM) e com a assinatura do Coacutedigo de Minas

Ainda segundo Silva (1995) o advento da Segunda Guerra Mundial provocou a necessidade

de atenccedilatildeo agrave mineraccedilatildeo porque as importaccedilotildees se tornaram difiacuteceis natildeo soacute pela escassez

como tambeacutem pelos ataques que os navios mercantes sofriam nos oceanos O Brasil buscou

entatildeo reforccedilar o abastecimento das aciarias aliadas e recebeu um apoio financeiro para

construir um terminal mariacutetimo modernizar uma ferrovia abrir uma mina da bacia do rio

Doce e construir uma induacutestria sideruacutergica assim nasciam em 1942 a Companhia

Sideruacutergica Nacional (CSN) e a Companhia do Vale do Rio Doce (Vale) marcos importantes

da induacutestria mineral brasileira

Nos primeiros anos de funcionamento as atividades de mineraccedilatildeo da CSN secundaacuterias em

relaccedilatildeo ao seu objetivo maior foram maiores que as da proacutepria Vale pois envolviam aleacutem da

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operaccedilatildeo de lavra e tratamento de mineacuterio de ferro em grande escala operaccedilotildees de carvatildeo

calcaacuterio dolomita e manganecircs A Vale somente atingiu dimensotildees notaacuteveis na deacutecada de

1960 quando foi criado o Ministeacuterio das Minas e Energia e foi garantida a continuidade na

implantaccedilatildeo dos seus planos de expansatildeo A Vale tornou-se entatildeo uma das mais confiaacuteveis

alternativas para fornecimento de mineacuterio de ferro ao mercado mundial como proprietaacuteria de

minas conforme exemplificado na figura 21

Figura 21 Mineraccedilatildeo de mineacuterio de ferro - Vale

Fonte VALE 2010

Em 1967 foi publicado o Coacutedigo de Mineraccedilatildeo modernizador dos princiacutepios do antigo

Coacutedigo de Minas O Coacutedigo de Mineraccedilatildeo de 1967 segundo Silva (1995) retirou do

proprietaacuterio do solo a preferecircncia que lhe era anteriormente reservada na concessatildeo de

Direitos Mineraacuterios garantindo-lhe poreacutem justa indenizaccedilatildeo por danos e perdas bem como

participaccedilatildeo nos resultados da lavra

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A abertura que se deu com esse novo Coacutedigo de Mineraccedilatildeo a modernizaccedilatildeo das estruturas

burocraacuteticas do estado e a estabilidade econocircmica do paiacutes atraiacuteram toda sorte de capitais para

mineraccedilatildeo do exterior vieram todas as grandes empresas tradicionais de mineraccedilatildeo o

empresaacuterio brasileiro tambeacutem passou a considerar a mineraccedilatildeo uma alternativa para

investimento e o estado tanto pela administraccedilatildeo federal como por algumas administraccedilotildees

estaduais destinou recursos para mineraccedilatildeo natildeo soacute em programas de exploraccedilatildeo geoloacutegica

baacutesica mas tambeacutem como empreendedor de mineraccedilatildeo

O mineacuterio de ferro assume entatildeo o papel de alavanca do desenvolvimento mineral do paiacutes e

assim permanece ateacute hoje (SILVA 1995)

22 INSTALACcedilOtildeES DA M INERACcedilAtildeO

Na mineraccedilatildeo distintamente de outros segmentos industriais o principal fator responsaacutevel

pela localizaccedilatildeo da induacutestria eacute a jazida e a infraestrutura de apoio deve estar necessariamente

proacutexima a mesma quando se busca o desenvolvimento regional apoiado na mineraccedilatildeo

(SILVA 1994)

A estrutura industrial de mineraccedilatildeo eacute definida pelo conjunto de operaccedilotildees unitaacuterias3

necessaacuterias para possibilitar a utilizaccedilatildeo industrial dos bens minerais (CAMPOS 2008) e eacute

formada principalmente de instalaccedilotildees de beneficiamento4 buscando melhoria do valor do

produto e fazendo com que o produto concentrado assuma caracteriacutesticas propiacutecias para o

transporte ou atinja o estado completamente seco

O processo resumido de beneficiamento de mineacuterio de ferro engloba as operaccedilotildees de

fragmentaccedilatildeo (britagem e moagem) classificaccedilatildeo (peneiramento) concentraccedilatildeo (flotaccedilatildeo) e o

ambiente industrial de mineraccedilatildeo estaacute exemplificado na figura 22

3 Operaccedilotildees unitaacuterias satildeo as operaccedilotildees individuais realizadas em equipamentos especiacuteficos que compotildeem um processo que vai dar origem a um produto final a partir de uma determinada mateacuteria-prima (ANDRADE 2008) 4 Para efeito das Normas Reguladoras de Mineraccedilatildeo (NRM) o beneficiamento ou tratamento de mineacuterios visa preparar granulometricamente concentrar ou purificar mineacuterios por meacutetodos fiacutesicos ou quiacutemicos sem alteraccedilatildeo da constituiccedilatildeo quiacutemica dos minerais (SILVA 1995)

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Figura 22 Instalaccedilotildees da mineraccedilatildeo - Vale

Fonte VALE 2010

O uso de estruturas de accedilo no processo construtivo dessas instalaccedilotildees aleacutem de reduzir o prazo

de construccedilatildeo e garantir maior agilidade utiliza menos matildeo-de-obra e facilita a administraccedilatildeo

do empreendimento (PELEIAS 2009)

As estruturas de accedilo apresentam ainda grande vantagem ao suportar as altas cargas dos

equipamentos do processo (britadores moinhos peneiras e misturadores dentre outros) e

permitir que eles trabalhem de forma interligada com mais eficiecircncia e competitividade

(PELEIAS 2009)

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23 EDIFICACcedilOtildeES DE APOIO A OPERACcedilAtildeO

A mineraccedilatildeo mais especificamente a aacuterea de uma mina envolve algumas edificaccedilotildees padratildeo

tanto voltadas para a operaccedilatildeo propriamente dita quando para os serviccedilos administrativos e de

apoio

As edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo satildeo distribuiacutedas de modo a facilitar o processo de

produccedilatildeo da mina Tecircm-se como edificaccedilotildees de apoio a operaccedilatildeo da mina oficina de apoio a

mina paiol de explosivos oficina de apoio do beneficiamento sala de controle subestaccedilotildees

eleacutetricas oficina central de manutenccedilatildeo oficina de veiacuteculos leves borracharia depoacutesito de

pneus almoxarifado central laboratoacuterio galpatildeo de testemunhos portaria vestiaacuterios

escritoacuterio central centro de treinamento ambulatoacuterio refeitoacuterio central estaccedilatildeo de tratamento

de aacutegua (ETA) estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (ETE) central provisoacuteria de resiacuteduos e

viveiro de mudas

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3 INDUSTRIALIZACcedilAtildeO

O presente trabalho embora esteja dentro do universo da induacutestria da construccedilatildeo civil

encontra-se vinculado a induacutestria seriada referenciado mais especificamente como induacutestria

de bens de consumo Por conta disso para melhor entendimento faz-se necessaacuterio um estudo

direcionado aos principais elementos que compotildeem o sistema industrial sob o foco da

padronizaccedilatildeo racionalizaccedilatildeo e da coordenaccedilatildeo modular dentro da construccedilatildeo metaacutelica

O conceito da industrializaccedilatildeo traz intriacutenseca a possibilidade real de uma melhoria

significativa na edificaccedilatildeo brasileira seja ela na sua qualidade final ou na sua capacidade de

um alcance social maior Assim a industrializaccedilatildeo busca a reduccedilatildeo dos custos dos produtos e

do tempo de construccedilatildeo aleacutem de garantir um controle de qualidade superior5 e pode agregar

vantagens reais quando planejada (FIRMO 2004)

O conceito de industrializaccedilatildeo aplicado a construccedilatildeo metaacutelica pode ser conhecido como

ldquoindustrializaccedilatildeo de ciclo abertordquo ou ldquoindustrializaccedilatildeo de cataacutelogordquo porque seus componentes

satildeo fabricados industrialmente e podem ser combinados entre si e gerar diferentes tipos de

edificaccedilotildees atendendo aos criteacuterios funcionais e esteacuteticos Eacute importante o entendimento

entretanto de que apenas o uso de produtos industrializados na construccedilatildeo de uma edificaccedilatildeo

natildeo significa a industrializaccedilatildeo dessa construccedilatildeo nem o sucesso do empreendimento jaacute que o

projeto antes de tudo deve ser concebido para o sistema construtivo proposto e deve

incorporar todas as suas propriedades (CRASTO 2005)

31 PADRONIZACcedilAtildeO E RACIONALIZACcedilAtildeO CONSTRUTIVA

A padronizaccedilatildeo e a racionalizaccedilatildeo construtiva satildeo conceitos importantes para o

desenvolvimento desse trabalho jaacute que o processo de construccedilatildeo e montagem das edificaccedilotildees

de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo deve ser formado por tarefas de forma ordenada com

objetivo de transformar uma entrada (insumo) em uma saiacuteda (produto final)

5 O controle de qualidade na construccedilatildeo industrializada eacute possiacutevel porque a as peccedilas do sistema satildeo fabricadas em linha de produccedilatildeo (FIRMO 2004)

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A seguir satildeo apresentadas algumas definiccedilotildees de padronizaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo visando o

entendimento a adequaccedilatildeo e a melhor fundamentaccedilatildeo do contexto desse trabalho

Para Caiado apud Arnold (2005) existem na padronizaccedilatildeo trecircs conceitos estabelecidos o

padratildeo (sistema meacutetrico) a proacutepria padronizaccedilatildeo e o sistema padronizado coordenado com os

demais sistemas da empresa

O padratildeo deve ser estabelecido ou criado como um documento onde se estabelece a

melhor praacutetica a mais segura de forma lucrativa e consensual

A padronizaccedilatildeo deve ser entendida como o conjunto de accedilotildees planejadas para a

elaboraccedilatildeo do padratildeo educaccedilatildeo e treinamento contiacutenuo dos executantes do processo

buscando a permanente uniformizaccedilatildeo do comportamento operacional

O sistema padronizado eacute finalmente o conjunto de accedilotildees ou atividades sistemaacuteticas para

estabelecer utilizar e avaliar padrotildees quanto ao seu cumprimento agrave sua adequaccedilatildeo e aos

seus efeitos sobre os resultados

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva por sua vez pode ser entendido como ldquoum processo

composto pelo conjunto de todas as accedilotildees que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos

materiais humanos organizacionais energeacuteticos tecnoloacutegicos temporais e financeiros

disponiacuteveis na construccedilatildeo em todas as suas etapasrdquo (SABBATINI 1989)

Segundo Nascimento (2004) ldquoa racionalizaccedilatildeo construtiva nada mais eacute do que a otimizaccedilatildeo

do uso dos recursos disponiacuteveis em todas as fases da construccedilatildeo ou seja a minimizaccedilatildeo do

desperdiacutecio com adoccedilatildeo de soluccedilotildees construtivas visando sempre a qualidade de execuccedilatildeordquo

O conceito de racionalizaccedilatildeo construtiva eacute entatildeo aplicado no desenvolvimento desse trabalho

como uma busca de otimizaccedilatildeo de todos os recursos utilizados em todas as etapas da

composiccedilatildeo das edificaccedilotildees Essas foram desenvolvidas a partir da aplicaccedilatildeo de um padratildeo e

de uma padronizaccedilatildeo capaz de permitir que os elementos parte do conjunto sejam

intercambiaacuteveis e se encaixem de diferentes formas

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O processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve comeccedilar portanto na fase de concepccedilatildeo do

empreendimento passando pelo desenvolvimento dos projetos anaacutelise e especificaccedilatildeo de

componentes e materiais detalhamento e compatibilizaccedilatildeo de projetos e subsistemas

continuando no processo de construccedilatildeo As fases de construccedilatildeo e utilizaccedilatildeo devem mostrar o

comportamento do processo e do produto planejados fornecendo dados para melhoria da

qualidade no sistema e no processo em futuros empreendimentos e fazendo com que a

racionalizaccedilatildeo do processo construtivo possa integrar a produccedilatildeo de materiais de construccedilatildeo a

execuccedilatildeo da edificaccedilatildeo propriamente dita (SANTIAGO 2008)

Conclui-se que o processo de racionalizaccedilatildeo construtiva deve ser aplicado na construtibilidade

do projeto incluindo a execuccedilatildeo das atividades no canteiro na fabricaccedilatildeo e o transporte de

componentes no planejamento de todas as etapas do processo no uso da coordenaccedilatildeo

modular na associaccedilatildeo de estruturas industrializadas a sistemas complementares compatiacuteveis

na formaccedilatildeo de equipes multidisciplinares com coordenaccedilatildeo e compatibilizaccedilatildeo de projetos

antes da execuccedilatildeo no detalhamento teacutecnico com antecipaccedilatildeo de decisotildees e na elaboraccedilatildeo de

projetos para execuccedilatildeo e existecircncia de visatildeo sistecircmica (CRASTO 2005)

32 COORDENACcedilAtildeO MODULAR

O conceito de coordenaccedilatildeo modular eacute essencial no desenvolvimento de edificaccedilotildees em

estrutura metaacutelica por permitir a determinaccedilatildeo de uma medida simplificada que possa ser

conveniente para a arquitetura e para a engenharia simultaneamente com foco na produccedilatildeo

industrial Essa medida simplificada passa a ser o ldquomoacutedulordquo do projeto6 e consequentemente

o ponto de coordenaccedilatildeo de todas as atividades e a unidade de medida das quais todos os

componentes das edificaccedilotildees a serem projetadas satildeo derivadas

Com relaccedilatildeo a concepccedilatildeo das edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo conforme

objetivo desse trabalho a aplicaccedilatildeo da coordenaccedilatildeo modular oferece a agilidade a rapidez e a

flexibilidade necessaacuterias tanto na facilidade de adaptaccedilatildeo agrave variaccedilatildeo topograacutefica quando na

facilidade de modificaccedilatildeo dos espaccedilos

6 O termo ldquomoacutedulordquo corresponde basicamente a uma unidade de medida em edificaccedilotildees da qual todas as dimensotildees satildeo derivadas (FIRMO 2004 p25 apud ENGEL 1991 p54)

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Satildeo apresentadas a seguir algumas definiccedilotildees de coordenaccedilatildeo modular visando o

entendimento e adequaccedilatildeo do desenvolvimento desse trabalho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Greven (2008) pode ser entendida como uma ordenaccedilatildeo

dos espaccedilos na construccedilatildeo civil onde cada componente tem seu espaccedilo preacute-definido e tem que

respeitar o espaccedilo do componente vizinho

A coordenaccedilatildeo modular segundo Santiago (2008) tem como objetivo racionalizar todo o

processo de construccedilatildeo e pode ser entendida como o sistema dimensional de referecircncia que a

partir de medidas com base no moacutedulo preacute-determinado compatibiliza e organiza tanto a

aplicaccedilatildeo racional de teacutecnicas construtivas como o uso de componentes padronizados em

projetos e obras A utilizaccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo uma das bases

para a normalizaccedilatildeo de componentes construtivos buscando a industrializaccedilatildeo de sua

produccedilatildeo e execuccedilatildeo de edifiacutecios de forma racionalizada aleacutem de eliminar a fabricaccedilatildeo a

modificaccedilatildeo ou a adaptaccedilatildeo de peccedilas em obra evitando a tomada de decisatildeo por profissionais

natildeo capacitados e sem conhecimento global da construccedilatildeo

A coordenaccedilatildeo modular pode ser tambeacutem entendida segundo Henriques (2005) como um

dos principais criteacuterios de projeto de edifiacutecios industrializados natildeo podendo ser confundida

como uma simples e aleatoacuteria repeticcedilatildeo de medidas componentes ou edifiacutecios Tem-se que

uma soluccedilatildeo eficaz baseada nos criteacuterios de coordenaccedilatildeo modular deve estar associada a

processos criativos sofisticados sem nenhuma monotonia plaacutestica e arquitetocircnica

A adoccedilatildeo de um sistema de coordenaccedilatildeo modular eacute entatildeo fundamental para a padronizaccedilatildeo

dos elementos de construccedilatildeo e eacute essencial para a industrializaccedilatildeo do empreendimento por

efetivar a fabricaccedilatildeo de produtos dimensionados como muacuteltiplos de um uacutenico moacutedulo

considerado como base dos elementos constituintes da edificaccedilatildeo a ser construiacuteda (CRASTO

2005)

A aplicaccedilatildeo eficiente da coordenaccedilatildeo modular na construccedilatildeo civil depende diretamente da

integraccedilatildeo da edificaccedilatildeo ao moacutedulo preacute-definido ou seja da aplicaccedilatildeo de um sistema que

pode servir como referecircncia para a compatibilizaccedilatildeo espacial e dimensional de todos os

elementos presentes em uma obra permitindo a coordenaccedilatildeo de todas as informaccedilotildees de

projeto e a correta aplicaccedilatildeo dos outros componentes e subsistemas

17

Tem-se que para o atendimento dos conceitos da coordenaccedilatildeo modular um projeto em accedilo

deve ser concebido preferencialmente a partir de um sistema modular definido atraveacutes de

malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees baacutesicas Esse moacutedulo permite um grande

nuacutemero de subdivisotildees e em funccedilatildeo das dimensotildees padratildeo dos perfis metaacutelicos com

possibilidades praticamente ilimitadas de variaccedilatildeo do desenho arquitetocircnico O sistema

modular eacute definido entatildeo por malhas reticulares tridimensionais com dimensotildees

padronizadas oferecendo ao arquiteto a possibilidade de criar desenhos variados com

formatos de figuras geomeacutetricas e permitindo uma menor perda de insumos na utilizaccedilatildeo de

materiais A modulaccedilatildeo apresenta entatildeo uma seacuterie de facilidades para a induacutestria da

construccedilatildeo civil simplificando o projeto e limitando as variantes em relaccedilatildeo agraves dimensotildees e os

sistemas preacute-fabricados portanto juntamente com a industrializaccedilatildeo e a normalizaccedilatildeo

permitem uma maior precisatildeo do processo construtivo (MANCINI 2005)

Eacute importante acentuar que a coordenaccedilatildeo modular auxilia tambeacutem na reduccedilatildeo do tempo de

execuccedilatildeo do projeto baseando-se em um projeto arquitetocircnico e estrutural bem definido jaacute

que as unidades satildeo completamente preacute-fabricadas e podem ser entregues no local da obra

completas com os acabamentos internos (revestimentos louccedilas mobiliaacuterio fixo e instalaccedilotildees

complementares)

O conceito de coordenaccedilatildeo modular adotado no desenvolvimento desse trabalho estaacute entatildeo

diretamente relacionado ao conceito de moacutedulo onde eacute determinada a menor medida comum

adotada para regular as proporccedilotildees de todas as partes e elementos constituintes da edificaccedilatildeo

Essa modularizaccedilatildeo eacute necessaacuteria para permitir que todos os elementos do conjunto de

elementos padronizados possam ser montados sem necessidade de quaisquer modificaccedilotildees a

partir da aplicaccedilatildeo de malhas reticulares com dimensotildees baacutesicas de 600 mm bastante usual

para estruturas metaacutelicas

A coordenaccedilatildeo modular deve ser entendida portanto como a ferramenta que possibilita a

construccedilatildeo de diversos tipos de edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo a partir de

diferentes combinaccedilotildees e montagens conforme objetivo citado anteriormente Eacute importante

acentuar que a coordenaccedilatildeo modular natildeo deve ser vista como um fator limitante jaacute que sua

infinidade de combinaccedilotildees e arranjos permite uma grande flexibilidade e possibilita o

atendimento de variadas linguagens arquitetocircnicas

18

4 PROCESSOS DE PROJETO

ldquoO mundo eacute repleto de utensiacutelios maacutequinas preacutedios moacuteveis e tantas outras

coisas que os homens necessitam ou desejam para tornar suas vidas

melhores De fato qualquer coisa a nossa volta que natildeo seja parte da

natureza foi projetado por algueacutem Apesar de existir este grande volume de

atividades de projeto ocorrendo sempre as formas atraveacutes das quais as

pessoas projetam satildeo pouco compreendidas (CROSS 1994)rdquo

A construccedilatildeo civil eacute uma das mais importantes induacutestrias da economia nacional sendo

ldquoconstituiacuteda por um conjunto de processos de trabalho que resultam em bens imoacuteveis de

variadas naturezasrdquo Pode-se se entender entatildeo conforme Teixeira (2007) que o setor da

construccedilatildeo civil tem seu processo produtivo organizado por empreendimentos A qualidade

desses empreendimentos eacute determinada pela qualidade do projeto entendida como principal

responsaacutevel pela origem das patologias nas construccedilotildees por definir as caracteriacutesticas do

produto que vatildeo determinar o grau de satisfaccedilatildeo das expectativas do cliente e os elementos

que determinam a maior ou menor facilidade de construir afetando diretamente os custos do

empreendimento (TZORTZOPOULOS 1999)

Teixeira (2007) acentua ainda que as falhas de projeto satildeo as principais responsaacuteveis por

danos localizados e degradaccedilatildeo precoce da estrutura metaacutelica e segundo Caiado (2005) ao

projetar um empreendimento diversos fatores devem ser considerados na sua concepccedilatildeo

inicial ocasionando uma necessidade maior de detalhamentos construtivos relativos a

adequabilidade dos subsistemas empregados

A gestatildeo de processos de projeto passa a ser entatildeo essencial para o desenvolvimento desse

trabalho buscando evitar quaisquer falhas de interface e garantir a elaboraccedilatildeo de um projeto

adequado para construccedilatildeo montagem e principalmente para a utilizaccedilatildeo de acordo com as

necessidades de uso da edificaccedilatildeo O processo de projeto precisa ser planejado e controlado

da forma mais eficaz possiacutevel para minimizar os efeitos de complexidade e incerteza

principalmente porque a falta de planejamento pode resultar em informaccedilotildees insuficientes

para concluir tarefas de projeto (MANCINI 2003)

19

A atividade de projeto pode ser entendida como um processo que utiliza um conjunto de

dados de entrada referentes agraves necessidades do cliente e que ao final deve garantir como

dados de saiacuteda um conjunto de soluccedilotildees que possa ser verificado face aos dados de entrada

para apoacutes passarem por uma validaccedilatildeo junto aos clientes (MELHADO 2001)

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser entatildeo uma competiccedilatildeo entre os diferentes

tipos de estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas

de cada sistema com base na anaacutelise do maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da

obra priorizando as caracteriacutesticas mais importantes e tambeacutem as desejaacuteveis (PINHO 2009)

A figura 41 sistematiza o processo de projeto de acordo com o conceito aplicado no

desenvolvimento desse trabalho

Figura 41 Processo de projeto

Fonte Adaptado de MELHADO 2004

Tem-se entatildeo que os investimentos no processo de projeto satildeo primordiais para a melhoria

da qualidade dos empreendimentos jaacute que a industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo onde a construccedilatildeo

metaacutelica estaacute inserida pode favorecer o desenvolvimento racional desde que toda a

construccedilatildeo seja planejada na etapa de projetos O processo de projeto mais utilizado nos

empreendimentos eacute o processo de projeto sequumlencial onde o desenvolvimento do projeto se

daacute a partir da sucessatildeo de diferentes etapas e cada etapa estaacute condicionada pelas soluccedilotildees da

etapa anterior (TEIXEIRA 2007)

Segundo Tzortzopoulos (1999) a modelagem do processo de projeto busca definir o

sequumlenciamento das tarefas que devem ocorrer ao longo da construccedilatildeo descrevendo o seu

conteuacutedo e as informaccedilotildees necessaacuterias para o seu desenvolvimento bem como as produzidas

para cada tarefa

Dados de Entrada Etapa de Projeto Dados de Saiacuteda Validaccedilatildeo

Anaacutelise Criacutetica

Modificaccedilatildeo

20

41 DEFINICcedilOtildeES DE PROJETO

Em diferentes contextos a palavra projeto pode representar uma variedade de situaccedilotildees onde

sua principal semelhanccedila eacute a ecircnfase na criaccedilatildeo de objetos ou lugares que tem um propoacutesito

praacutetico e que seratildeo observados e utilizados A tarefa de projetar pode ser descrita entatildeo como

a produccedilatildeo de uma soluccedilatildeo ou como a resoluccedilatildeo de problemas (TZORTZOPOULOS 1999)

A Associaccedilatildeo Brasileira de Escritoacuterios de Arquitetura (ASBEA) define que ldquoa palavra projeto

significa genericamente intento desiacutegnio empreendimento e em sua acepccedilatildeo teacutecnica um

conjunto de accedilotildees caracterizadas e quantificadas necessaacuterias a concretizaccedilatildeo de um objetivordquo

(ASBEA 1992)

As atividades de projeto ainda segundo a ASBEA (1992) envolvem serviccedilos essenciais que

satildeo os que devem estar presentes no projeto de todo e qualquer empreendimento serviccedilos

especiacuteficos que satildeo os que devem estar presentes em condiccedilotildees particulares de

empreendimentos segundo suas caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante e

serviccedilos opcionais que satildeo os que podem agregar valor ao atendimento agraves necessidades e

caracteriacutesticas gerenciais e teacutecnicas de cada contratante

Conforme a NBR 5670 1977 a palavra projeto significa ldquodefiniccedilatildeo qualitativa e quantitativa

dos atributos teacutecnicos econocircmicos e financeiros de um serviccedilo ou obra de engenharia e

arquitetura com base em dados elementos informaccedilotildees estudos discriminaccedilotildees teacutecnicas

caacutelculos desenhos normas projeccedilotildees e disposiccedilotildees especiaisrdquo

E ainda conforme a NBR 13531 1995 a elaboraccedilatildeo de um projeto de edificaccedilatildeo eacute definida

como a ldquodeterminaccedilatildeo e representaccedilatildeo preacutevia dos atributos funcionais formais e teacutecnicos de

elementos de edificaccedilatildeo a construir a preacute-fabricar a montar a ampliar () abrangendo os

ambientes exteriores e interiores e os projetos de elementos da edificaccedilatildeo e das instalaccedilotildees

prediaisrdquo

Eacute importante acentuar que o projeto natildeo pode ser entendido como entrega de desenhos e de

memoriais e eacute esperado que o projetista esteja comprometido com a busca de soluccedilotildees para os

problemas de seus clientes (MELHADO 2004)

21

A partir de Melhado (1994) concluem-se as definiccedilotildees de projeto para este trabalho O autor

apresenta em seu trabalho definiccedilotildees de diversos autores para a palavra projeto referindo-se a

este basicamente como o procedimento ou praacutetica de projetar relacionando o projeto ao

enfoque de criaccedilatildeo Ele descreve ainda que o projeto de edificaccedilotildees deve incorporar a visatildeo

de produto ou seja a forma (elementos esteacuteticos) as funccedilotildees e tambeacutem o processo de

produccedilatildeo do mesmo juntando ao projeto as informaccedilotildees tecnoloacutegicas e gerenciais

42 GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

O gerenciamento de projeto consiste segundo Tzortzopoulos (1999) no planejamento e

controle das atividades de projeto visando assegurar os aspectos relativos a distribuiccedilatildeo do

tempo o desenvolvimento e equacionamento do fluxo de informaccedilotildees e trocas de produtos

intermediaacuterios incluindo as accedilotildees corretivas necessaacuterias O gerenciamento envolve tambeacutem

a tomada de decisotildees de caraacuteter gerencial como aprovaccedilatildeo de produtos intermediaacuterios a

liberaccedilatildeo para iniacutecio das etapas de projeto e o encaminhamento e acompanhamento de

providecircncias operacionais para o desenvolvimento do projeto

Segundo Rozestraten e Segall (2009) o termo ldquogestatildeordquo eacute baseado na noccedilatildeo de progresso de

avanccedilo linear gradual e ascendente em direccedilatildeo a algo melhor e torna-se parcial se estiver

restrito apenas aos fatores teacutecnicos excluindo os valores artiacutestico-arquitetocircnicos

A gestatildeo do processo de projeto eacute muito relevante no segmento da construccedilatildeo civil devido a

possibilidade de se criar novos procedimentos controles ou detalhes para a execuccedilatildeo da obra

com objetivo de realizar uma execuccedilatildeo mais racionalizada e eficiente cumprindo prazos e

reduzindo custos aumentando a competitividade dos empreendimentos (JARDIM 2007)

A gestatildeo do processo de projeto passa entatildeo pela inclusatildeo do caraacuteter eminentemente artiacutestico

do processo de concepccedilatildeo arquitetocircnico especialmente no que concerne agrave redefiniccedilatildeo dos

papeacuteis dos profissionais envolvidos na loacutegica das equipes multidisciplinares

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

22

O desenvolvimento desse trabalho busca o atendimento de todas as aacutereas de projeto do

empreendimento buscando sempre a integraccedilatildeo e consequumlentemente reduzindo os iacutendices de

falhas e patologias construtivas encontradas atualmente quando eacute executado um processo de

projeto ineficiente

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila Eacute importante que cada profissional tenha consciecircncia das repercussotildees possiacuteveis de

cada fase sobre as demais (PINHO M 2005)

A concepccedilatildeo desse trabalho considera que o projeto em accedilo requer compatibilizaccedilatildeo e

planejamento para que as peccedilas construiacutedas na faacutebrica possam ser montadas corretamente em

campo e padronizaccedilatildeo para que a produtividade na fabricaccedilatildeo e na montagem seja satisfatoacuteria

e para que o processo de produccedilatildeo seja racionalizado (TEIXEIRA 2007)

O presente trabalho busca atender tambeacutem a qualidade global do projeto realizando

conforme Salgado (2005) a adequaccedilatildeo da documentaccedilatildeo agraves caracteriacutesticas dos processos

permitindo que as decisotildees relativas agraves caracteriacutesticas do produto sejam tomadas nas

instacircncias responsaacuteveis pela elaboraccedilatildeo do projeto eliminando a ocorrecircncia de decisotildees

improvisadas em canteiro de obras

A determinaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados deve portanto levar em

consideraccedilatildeo todos os conceitos de compatibilizaccedilatildeo de projetos assegurando a qualidade do

projeto como um todo e garantindo que as soluccedilotildees adotadas tenham sido suficientemente

abrangentes integradas e detalhadas (SALGADO 2002) aleacutem de atender aos conceitos do

projeto arquitetocircnico sendo esse o responsaacutevel pelas indicaccedilotildees a serem seguidas pelos

demais projetos

23

43 MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

ldquoPara a maacutexima qualidade do projeto os aspectos teacutecnicos devem ser

geridos em sua real natureza com enfoque tecnoloacutegico assim como

aspectos arquitetocircnicos devem ser geridos em sua plena natureza esteacutetica

ambiental e artiacutestica Um projeto de qualidade soacute se constituiraacute plenamente

como tal quando esta cultura permitir a superaccedilatildeo dos estreitos limites

atuais que distorcem e reduzem os valores artiacutesticos da arquiteturardquo

(ROZESTRATEN SEGALL 2009)

Um dos passos iniciais para melhoria do processo de projeto eacute o desenvolvimento de um

modelo para o mesmo capaz de possibilitar o planejamento e o controle efetivos que deve

consistir em um plano para o seu desenvolvimento definindo as principais atividades e suas

relaccedilotildees de precedecircncia e o fluxo principal de informaccedilotildees (TZORTZOPOULOS 1999)

Outro passo para a melhoria do processo de projeto pode ser dividido em trecircs o primeiro eacute a

definiccedilatildeo dos sistemas construtivos industrializados anteriormente ao iniacutecio do

desenvolvimento dos projetos para execuccedilatildeo o segundo eacute o iniacutecio do planejamento do

processo de execuccedilatildeo logo apoacutes a definiccedilatildeo do sistema construtivo e o terceiro eacute a

compatibilizaccedilatildeo de soluccedilotildees iniciada ainda no planejamento do processo de projeto

(BAUERMANN 2002)

431 COORDENADOR DE PROJETOS

O processo de produccedilatildeo de edifiacutecios segundo Crasto (2005) eacute multidisciplinar e envolve a

participaccedilatildeo de diferentes profissionais e projetistas necessitando de uma integraccedilatildeo eficiente

e de um elemento de ligaccedilatildeo Esse elemento de ligaccedilatildeo entre as diversas disciplinas eacute a

coordenaccedilatildeo de projetos que funciona como uma atividade de suporte ao desenvolvimento do

processo de projeto buscando a integraccedilatildeo dos requisitos e das decisotildees de projeto

O coordenador de projetos segundo Melhado (2006) eacute o principal agente na gestatildeo do

processo de projeto e tem como principais atribuiccedilotildees realizar e fomentar accedilotildees entre os

projetistas coordenar e controlar os projetos e as trocas de informaccedilotildees para garantir que o

processo de projeto ocorra de forma planejada e cumpra os prazos e objetivos estabelecidos

24

A coordenaccedilatildeo do projeto deve ser exercida durante todo o processo a fim de facilitar a

interatividades entre os membros da equipe e melhorar a qualidade dos projetos a serem

desenvolvidos e compatibilizados (CRASTO 2005)

O papel do coordenador de projetos em cada fase do projeto considerando esse como um

empreendimento de construccedilatildeo civil foi definido por Melhado Pinto Juacutenior e Mota (2009)

conforme colocado a seguir

bull Concepccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve apoiar o empreendedor nas

atividades relativas ao levantamento e definiccedilatildeo do conjunto de dados e de

informaccedilotildees que objetivam conceituar e caracterizar perfeitamente o partido do

produto imobiliaacuterio e as restriccedilotildees que o regem e definir as caracteriacutesticas

demandadas para os profissionais de projeto a contratar

bull Definiccedilatildeo do empreendimento o coordenador deve coordenar as atividades

necessaacuterias agrave consolidaccedilatildeo do partido do produto imobiliaacuterio e dos demais elementos

do empreendimento definindo todas as informaccedilotildees necessaacuterias agrave verificaccedilatildeo da sua

viabilidade teacutecnica fiacutesica e econocircmico-financeira assim como agrave elaboraccedilatildeo dos

projetos legais

bull Identificaccedilatildeo e definiccedilatildeo de soluccedilotildees de interfaces do empreendimento o coordenador

deve coordenar a conceituaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo claras de todos os elementos do

projeto do empreendimento com as definiccedilotildees de projeto necessaacuterias a todos os

agentes nele envolvidos resultando em um projeto com soluccedilotildees para as interferecircncias

entre sistemas e todas as suas interfaces resolvidas de modo a subsidiar a anaacutelise de

meacutetodos construtivos e a estimativa de custos e prazos de execuccedilatildeo

bull Detalhamento do empreendimento o coordenador deve coordenar o desenvolvimento

do detalhamento de todos os elementos de projeto do empreendimento de modo a

gerar um conjunto de documentos suficientes para perfeita caracterizaccedilatildeo das obras e

serviccedilos a serem executados possibilitando a avaliaccedilatildeo dos custos meacutetodos

construtivos e prazos de execuccedilatildeo

25

bull Poacutes-entrega do empreendimento cabe ao coordenador garantir a plena compreensatildeo e

utilizaccedilatildeo das informaccedilotildees de projeto e a sua correta aplicaccedilatildeo e avaliar o desempenho

do projeto em execuccedilatildeo e finalmente na poacutes-entrega da obra o coordenador deve

coordenar o processo de avaliaccedilatildeo e retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

envolvendo os diversos agentes do empreendimento e gerando accedilotildees para melhoria em

todos os niacuteveis e atividades envolvidos

Finalmente tem-se que o coordenador segundo Bauermann (2002) pode ser entendido como

o responsaacutevel pela administraccedilatildeo do desenvolvimento dos projetos para a execuccedilatildeo

garantindo a comunicaccedilatildeo eficaz entre os participantes do projeto definindo claramente os

objetivos do projeto controlando o cumprimento das tarefas de projeto analisando

criticamente as decisotildees e detalhes de projeto verificando a conformidade das soluccedilotildees com

as especificaccedilotildees e com os criteacuterios preacute-estabelecidos aprovando os projetos para liberaccedilatildeo

para detalhamento ou fabricaccedilatildeo controlando o recebimento e a distribuiccedilatildeo de todos os

projetos para todas as especialidades mantendo a coerecircncia entre o projeto projetado e o

processo de execuccedilatildeo e promovendo a retroalimentaccedilatildeo do processo de projeto

432 ETAPAS DO MODELO DE GESTAtildeO DO PROCESSO DE PROJETO

As etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto satildeo descritas de forma geneacuterica na

NBR 13531 1995 relativa agrave elaboraccedilatildeo de projetos de edificaccedilotildees Essas etapas foram

refinadas por Tzoutzopoulos (1999) a partir de uma visatildeo mais abrangente do processo de

projeto e essa eacute a base para o desenvolvimento das etapas deste trabalho

A primeira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como a de

planejamento e concepccedilatildeo do empreendimento sendo destinada agrave concepccedilatildeo definiccedilotildees

anaacutelise e avaliaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas iniciais e estrateacutegicas do

empreendimento

A segunda etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

estudo preliminar sendo destinada a representaccedilatildeo do conjunto de informaccedilotildees teacutecnicas

iniciais e definiccedilatildeo inicial do projeto considerando as necessidades dos clientes potenciais do

empreendimento e as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada

26

A terceira etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto pode ser entendida como o

anteprojeto sendo destinada a representaccedilatildeo das informaccedilotildees teacutecnicas e legais da edificaccedilatildeo e

de seus elementos sistemas e componentes necessaacuterios aos inter-relacionamentos das

atividades teacutecnicas do projeto

A quarta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao projeto executivo

sendo destinada a concepccedilatildeo e representaccedilatildeo final das informaccedilotildees teacutecnicas da edificaccedilatildeo e de

seus elementos sistemas e componentes completas e definitivas bem como parte de seu

processo de produccedilatildeo

Eacute importante ressaltar que essa eacute a etapa do processo que apresenta maior complexidade jaacute

que eacute executado o desenvolvimento dos projetos estrutural e de sistemas prediais

considerando as interfaces entre os projetos e o detalhamento dos projetos eacute desenvolvido por

cada projetista individualmente acentuando a necessidade de trocas de informaccedilotildees e

documentos

A quinta etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao acompanhamento da

obra englobando o acompanhamento teacutecnico por parte dos profissionais da aacuterea de projeto da

execuccedilatildeo da obra incluindo o registro de quaisquer modificaccedilotildees e elaboraccedilatildeo do projeto as

built7 O acompanhamento teacutecnico nessa etapa consiste na orientaccedilatildeo dos projetistas agrave equipe

de produccedilatildeo e no apoio a resoluccedilatildeo de problemas ocorridos durante a obra

A sexta e uacuteltima etapa do modelo de gestatildeo do processo de projeto refere-se ao

acompanhamento do uso natildeo apresentando nenhuma atividade de desenvolvimento do

projeto propriamente dito e buscando realizar a avaliaccedilatildeo do desempenho da edificaccedilatildeo

construiacuteda com relaccedilatildeo a satisfaccedilatildeo do cliente final Os projetistas natildeo tecircm participaccedilatildeo direta

nessa etapa mas recebem as informaccedilotildees em um banco de dados possibilitando a melhoria

contiacutenua na elaboraccedilatildeo de novos projetos

7 O projeto as built tambeacutem chamado nas normas brasileiras como projeto como construiacutedo ou projeto concluiacutedo (ABNT 1995) constitui-se na revisatildeo final poacutes-obra de todos os documentos do projeto executivo Eacute composto portanto pela definiccedilatildeo quantitativa e qualitativa de todos os serviccedilos executados incluindo as alteraccedilotildees e modificaccedilotildees de projeto ocorridas durante a execuccedilatildeo (TZORTZOPOULOS 1999)

27

A figura 42 sistematiza as seis etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto explicadas

anteriormente

Figura 42 Etapas do modelo de gestatildeo do processo de projeto

O presente trabalho busca atender agraves trecircs primeiras etapas do modelo de gestatildeo do processo de

projeto possibilitando total integraccedilatildeo no seu processo de montagem atendendo sempre ao

projeto arquitetocircnico determinando as caracteriacutesticas da tecnologia construtiva aplicada e

incluindo as informaccedilotildees teacutecnicas necessaacuterias para o a elaboraccedilatildeo do anteprojeto8

8 O anteprojeto deve abordar a concepccedilatildeo o dimensionamento e caracterizaccedilatildeo dos pavimentos contendo a definiccedilatildeo de todos os ambientes a concepccedilatildeo e tratamento da volumetria do edifiacutecio a definiccedilatildeo do esquema estrutural e a definiccedilatildeo das instalaccedilotildees gerais Devem ser considerados os aspectos de conforto ambiental tecnologia (sistemas construtivos resistecircncia e durabilidade dos materiais) e economia (ASBEA 1992)

Planejamento e Concepccedilatildeo

Estudo Preliminar

Projeto Executivo

Anteprojeto

Acompanhamento da Obra

Acompanhamento do Uso

28

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS

O iniacutecio da concepccedilatildeo de qualquer projeto independentemente das suas dimensotildees envolve a

tomada de uma seacuterie de decisotildees relativas aos sistemas estruturais aos materiais aos

componentes e aos acessoacuterios para constituiccedilatildeo de um sistema construtivo capaz de atender ao

projeto arquitetocircnico

Segundo Henriques (2005) o sistema construtivo pode ser entendido como um processo

construtivo de elevados niacuteveis de industrializaccedilatildeo e de organizaccedilatildeo constituiacutedo por um

conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados ao

processo Dessa forma pensar uma obra como um sistema construtivo eacute o primeiro passo para

se alcanccedilar niacuteveis miacutenimos de racionalizaccedilatildeo na construccedilatildeo sobretudo quando de fala de

processos totalmente ou parcialmente industrializados

Segundo Caiado (2005) o edifiacutecio eacute um produto ou objeto constituiacutedo por um aglomerado de

subsistemas construtivos intercambiaacuteveis Os sistemas subdividem-se basicamente em

fundaccedilotildees estrutura fechamento horizontal e vertical loacutegica instalaccedilotildees eleacutetricas e

telefocircnicas instalaccedilotildees hidraacuteulicas instalaccedilotildees sanitaacuterias esquadrias cobertura e pintura

Esse capiacutetulo deve entatildeo realizar uma revisatildeo bibliograacutefica em torno dos sistemas

construtivos (perfis estruturais ligaccedilotildees paineacuteis de fechamento laje e cobertura) para

embasar a escolha dos elementos a serem utilizados no desenvolvimento dos projetos das

edificaccedilotildees industriais de apoio agrave mineraccedilatildeo atendendo suas finalidades e sua utilizaccedilatildeo e

consequentemente constituiacuterem o conjunto de elementos padronizados

A estrutura passa a ser entendida entatildeo como o subsistema norteador do trabalho e tem como

base a utilizaccedilatildeo do accedilo buscando a estabilizaccedilatildeo da malha estrutural nas trecircs direccedilotildees

necessaacuterias duas nos planos verticais de pilares e viga transversal e longitudinal agrave edificaccedilatildeo

e uma no plano horizontal da retiacutecula de vigas e laje de piso Esse subsistema tem como

funccedilatildeo receber resistir e transmitir esforccedilos atraveacutes de seus elementos para a fundaccedilatildeo a fim

de serem absorvidos pelo meio em que se apoiam protegendo e definindo um espaccedilo

29

Nas construccedilotildees com estrutura metaacutelica a escolha do tipo de accedilo eacute feita em funccedilatildeo de aspectos

ligados ao meio ambiente ao comportamento estrutural ao meio industrial a proximidade de

orla mariacutetima e a manutenccedilatildeo necessaacuteria e disponiacutevel ao longo do tempo

51 PERFIS ESTRUTURAIS

Para utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil satildeo utilizados os accedilos estruturais que apresentam

resistecircncia adequada para utilizaccedilatildeo em elementos que suportam carga como os perfis

estruturais Os perfis estruturais satildeo destinados especificamente ao uso na construccedilatildeo de

estruturas atendendo a normas e requisitos de propriedades mecacircnicas bem definidas (DIAS

1997)

Os perfis de maior utilizaccedilatildeo no mercado possuem seccedilotildees transversais semelhantes agraves formas

das letras I H L T U e Z recebendo denominaccedilotildees anaacutelogas a essas letras Tem-se que as

seccedilotildees transversais com geometria circular quadrada ou retangular estatildeo presentes nos perfis

tubulares (RAAD JUacuteNIOR 1999)

As usinas sideruacutergicas produzem accedilo para utilizaccedilatildeo estrutural sob a forma de chapas barras

perfis laminados fios trefilados cordoalhas e cabos sendo que outros perfis estruturais podem

ser fabricados por dobramentos de chapas e por associaccedilatildeo de chapas atraveacutes de solda

(PFEIL PFEIL 2000)

Os perfis estruturais satildeo amplamente utilizados na construccedilatildeo civil (edifiacutecios de andares

muacuteltiplos shoppings galpotildees e silos edifiacutecios comerciais estaacutedios e ginaacutesios) na construccedilatildeo

industrial (pontes viadutos e passarelas metrocircs e estaccedilotildees rodoferroviaacuterias contenccedilatildeo e

fundaccedilatildeo) e na induacutestria (balanccedilas pontes rolantes maacutequinas agriacutecolas chassis de veiacuteculos

suporte de maacutequinas) aleacutem de aplicaccedilotildees em plataformas mariacutetimas e induacutestria naval

Os perfis estruturais satildeo definidos de acordo com a sua fabricaccedilatildeo

Os perfis soldados satildeo obtidos atraveacutes do corte composiccedilatildeo e soldagem de produtos

laminados planos (chapas) sendo amplamente utilizados nas construccedilotildees em face da

grande variedade de dimensotildees possiacuteveis

30

Os perfis laminados satildeo obtidos diretamente por laminaccedilatildeo9 a quente em accedilo de alta

resistecircncia mecacircnica podendo ser de abas inclinadas conforme padratildeo americano (com

faces internas das abas natildeo paralelas agraves faces externas) ou de abas paralelas conforme

padratildeo europeu

Os perfis formados a frio satildeo obtidos atraveacutes de conformaccedilatildeo a frio de chapas ou tiras

provenientes de fardos ou bobinas seja por dobragem em dobradeiras hidraacuteulicas ou por

perfilagem em perfiladeiras Esses perfis possuem grande liberdade dimensional sendo

empregados em estruturas leves

Os perfis tubulares podem ser de seccedilatildeo circular ou retangular vazada e quanto sua

fabricaccedilatildeo tem-se que os tubos com costura satildeo obtidos pela prensagem ou pela

calandragem das chapas com soldagem por arco submerso e pela conformaccedilatildeo contiacutenua

com soldagem por eletrofusatildeo e os tubos sem costura satildeo obtidos atraveacutes do processo de

laminaccedilatildeo (FREITAS 2010)

52 L IGACcedilOtildeES

ldquoO termo ligaccedilatildeo eacute aplicado a todos os detalhes construtivos que

promovam a uniatildeo de partes da estrutura entre si ou a sua uniatildeo com

elementos externos a elardquo (IBS 2004c)

As dimensotildees transversais das peccedilas metaacutelicas estruturais satildeo limitadas pela capacidade dos

laminadores e pelos comprimentos dos veiacuteculos de transporte e dessa forma as estruturas de

accedilo satildeo formadas por associaccedilatildeo de peccedilas ligadas entre si As ligaccedilotildees podem entatildeo ser

consideradas como responsaacuteveis pelo uso do accedilo como material estrutural apresentando

toleracircncia adequada precisatildeo adequada e espaccedilo adequado (incluindo espaccedilo para aplicaccedilatildeo

das ferramentas de aperto dos parafusos) O accedilo eacute um material estrutural ideal porque a

montagem das suas ligaccedilotildees eacute simples (PFEIL 2009)

9 Laminaccedilatildeo eacute a conformaccedilatildeo mecacircnica do accedilo que consiste na reduccedilatildeo da aacuterea da seccedilatildeo transversal e o consequumlente alongamento do produto A laminaccedilatildeo de chapas a quente compreende o seu preacute-aquecimento e posterior deformaccedilatildeo pela passagem sob pressatildeo pelos laminadores (conjunto de cilindros) reduzindo a sua espessura ateacute a medida desejada para a comercializaccedilatildeo (MANCINI 2003)

31

Segundo Maringoni (2004) as ligaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela uniatildeo das vaacuterias peccedilas da

estrutura fazendo com que elas trabalhem como um todo e a determinaccedilatildeo do sistema de

ligaccedilotildees a ser utilizado eacute essencial para o sucesso da disseminaccedilatildeo do conjunto de elementos

padronizados

As ligaccedilotildees podem tambeacutem ser entendidas segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) como a

uniatildeo entre dois membros ou peccedilas em qualquer tipo de estrutura e representa nas estruturas

de accedilo a seguranccedila da construccedilatildeo

Segundo Baiatildeo Filho e Silva (2007) a padronizaccedilatildeo e a correta escolha do tipo de ligaccedilatildeo satildeo

fatores que contribuem significativamente para reduccedilatildeo dos custos de fabricaccedilatildeo e montagem

das estruturas metaacutelicas

Existem vaacuterios tipos de ligaccedilotildees como ligaccedilatildeo da alma com mesa em perfil I soldado ligaccedilatildeo

de coluna com viga de poacutertico placa de base emenda de viga I ligaccedilatildeo flexiacutevel de viga I com

coluna ligaccedilatildeo de peccedila tracionada e emenda de coluna (IBS 2004c)

As ligaccedilotildees segundo o IBS (2004c) se compotildeem dos elementos de ligaccedilatildeo que satildeo todos os

componentes incluiacutedos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissatildeo dos esforccedilos como

enrijecedores placa de base cantoneiras chapas de gusset talas de alma e de mesa e parte

das peccedilas ligadas envolvidas localmente na ligaccedilatildeo e dos meios de ligaccedilatildeo que satildeo

elementos que promovem a uniatildeo entre as partes da estrutura para formar a ligaccedilatildeo como

soldas parafusos e barras roscadas como os chumbadores

A rigidez das ligaccedilotildees entendida como sua capacidade de impedir a rotaccedilatildeo relativa local das

peccedilas ligadas eacute responsaacutevel pelo comportamento final da estrutura em termos de rotaccedilotildees e

deslocamentos A ligaccedilatildeo riacutegida pode ser entendida como aquela onde o acircngulo entre os

elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo apoacutes o

carregamento da estrutura A ligaccedilatildeo flexiacutevel pode ser entendida como aquela onde a restriccedilatildeo

a rotaccedilatildeo entre os elementos estruturais eacute muito pequena funcionando como se a conexatildeo

fosse totalmente livre de girar A ligaccedilatildeo semirriacutegida pode ser entendida como intermediaacuteria

(IBS 2004c)

32

As ligaccedilotildees podem ser soldadas ou parafusadas sendo que na maioria das vezes o caacutelculo da

ligaccedilatildeo implica na verificaccedilatildeo de grupos de parafusos e de linhas de solda Entende-se que os

parafusos devem resistir a esforccedilos de traccedilatildeo e cisalhamento enquanto as soldas devem resistir

a tensotildees de traccedilatildeo compressatildeo e cisalhamento

521 L IGACcedilOtildeES SOLDADAS

A solda segundo Pfeil e Pfeil (2000) eacute um tipo de uniatildeo por coalescecircncia do material obtida

por fusatildeo de partes adjacentes e a energia necessaacuteria para provocar essa fusatildeo pode ser de

origem eleacutetrica quiacutemica oacutetica ou mecacircnica Tem-se que a solda mais empregada na induacutestria

da construccedilatildeo eacute a de origem eleacutetrica

O conceito de soldagem eacute tambeacutem explicado como a teacutecnica de unir duas ou mais partes

constitutivas de um todo assegurando entre elas a continuidade do material e suas

caracteriacutesticas mecacircnicas e quiacutemicas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

As ligaccedilotildees soldadas por sua vez devem preferencialmente ser executadas na faacutebrica onde o

controle de qualidade de execuccedilatildeo eacute garantida As ligaccedilotildees feitas na obra devem ser

cuidadosamente executadas para garantir sua qualidade a as soldas de grande

responsabilidade em conexotildees importantes devem ser testadas (MARINGONI 2004)

Uma preocupaccedilatildeo na utilizaccedilatildeo das ligaccedilotildees soldadas refere-se agrave grande variedade de defeitos

que pode ser apresentada como fusatildeo incompleta decorrente de insuficiecircncia de corrente

porosidade decorrente da retenccedilatildeo de pequenas bolhas de gaacutes durante o resfriamento

inclusatildeo de escoacuteria decorrente da presenccedila de escoacuteria em cada passe e fissuras decorrentes

do resfriamento raacutepido do material (PFEIL PFEIL 2000)

Segundo Freitas et al (2010) a ligaccedilatildeo soldada direta entre perfis tubulares principalmente

nos tubulares circulares exige uma precisatildeo muito grande aleacutem de seguir especificaccedilotildees

apropriadas para atingir a seguranccedila necessaacuteria Torna-se portanto essencial o conhecimento

do comportamento das ligaccedilotildees soldadas submetidas a soldas de filete ou de entalhe para

garantir a seguranccedila estrutural

33

Como atualmente segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) eacute possiacutevel se fazer uso de todas as

vantagens que a solda oferece tem-se a seguir algumas vantagens do uso das ligaccedilotildees

soldadas

bull a grande vantagem das ligaccedilotildees soldadas estaacute na economia do material porque o uso

de soldagem permite o aproveitamento total de material e as estruturas soldadas

permitem eliminar uma grande porcentagem de chapas de ligaccedilatildeo em relaccedilatildeo agraves

estruturas parafusadas

bull existe uma facilidade de se realizar modificaccedilotildees nos desenhos das peccedilas e se corrigir

erros durante a montagem

bull possibilita uso de uma quantidade menor de peccedilas reduzindo o tempo de detalhe

fabricaccedilatildeo e montagem

Como desvantagem tem-se que as ligaccedilotildees soldadas reduzem o comprimento das peccedilas

devido aos efeitos cumulativos de retraccedilatildeo exigem maior anaacutelise de fadiga e maior tempo de

fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas

522 L IGACcedilOtildeES PARAFUSADAS

As ligaccedilotildees parafusadas das estruturas se prestam a unir duas peccedilas para formar um novo

grupo ou o conjunto da estrutura e satildeo obtidas pela execuccedilatildeo de furos nas duas peccedilas a serem

unidas (PINHO 2005)

As ligaccedilotildees parafusadas permitem mais rapidez na fabricaccedilatildeo das peccedilas mais rapidez nas

ligaccedilotildees de campo economia em relaccedilatildeo ao consumo de energia eleacutetrica uso de matildeo-de-obra

reduzido e natildeo muito qualificada e apresentam melhor resposta agraves tensotildees de fadiga

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Segundo Pfeil e Pfeil (2000) a execuccedilatildeo dos furos para instalaccedilatildeo dos parafusos eacute onerosa

sendo necessaacuteria a padronizaccedilatildeo de dimensotildees e espaccedilamentos a fim de permitir furaccedilotildees

muacuteltiplas nas faacutebricas

34

As ligaccedilotildees parafusadas satildeo realizadas com a utilizaccedilatildeo de um conector que eacute um meio de

uniatildeo que trabalha atraveacutes de furos feitos nas chapas e os parafusos podem ser comuns ou de

alta resistecircncia

Os parafusos comuns satildeo em geral forjados com accedilos-carbono de teor de carbono moderado

e eles tecircm numa extremidade uma cabeccedila quadrada ou sextavada e na outra uma rosca com

porca Eles satildeo designados como ASTM A307 satildeo feitos de accedilo-carbono e satildeo de baixo-

custo podendo ser empregados em estruturas leves membros secundaacuterios plataformas

passadiccedilos terccedilas vigas de tapamento e pequenas treliccedilas em que as cargas satildeo de pequenas

intensidades e de natureza estaacutetica (BELLEI PINHO PINHO 2008)

Os parafusos de alta resistecircncia por sua vez satildeo feitos com accedilos tratados termicamente

sendo o accedilo-carbono temperado o mais usual e podem ser instalados com esforccedilos de traccedilatildeo

miacutenimos garantidos que podem ser levados em conta nos caacutelculos (PFEIL PFEIL 2000)

Os dois tipos baacutesicos de parafusos de alta resistecircncia satildeo o ASTM A325 (fabricados com accedilo

de meacutedio ou baixo carbono tratados termicamente) e o ASTM A390 (fabricados com accedilo de

baixa liga tratados termicamente) sendo que ambos devem ser usados com porcas e arruelas

(BELLEI PINHO PINHO 2008)

Resumindo os parafusos de alta resistecircncia satildeo usados em ligaccedilotildees de mais responsabilidade

enquanto os comuns satildeo utilizados em ligaccedilotildees natildeo estruturais ou secundaacuterias

As ligaccedilotildees parafusadas devem ser utilizadas no desenvolvimento desse trabalho a fim de

atender aos criteacuterios de flexibilidade de espaccedilos aplicaccedilatildeo em diferentes escalas de edificaccedilatildeo

e reaproveitamento de estruturas quando necessaacuterio A escolha desse tipo de ligaccedilatildeo eacute

tambeacutem justificada pela reduccedilatildeo dos defeitos provenientes da solda e para facilitar a

montagem das edificaccedilotildees em obra reduzindo a necessidade de controle de qualidade na

faacutebrica

Os parafusos a serem utilizados devem ser de alta resistecircncia por constituiacuterem em conjunto

com as ligaccedilotildees parafusadas uma soluccedilatildeo mais adequada para as ligaccedilotildees de maior

responsabilidade e para o ambiente industrial da mineraccedilatildeo onde se encontram as edificaccedilotildees

desse trabalho

35

53 LAJE

Os fechamentos horizontais segundo Coelho (2004) satildeo elementos estruturais que unidos agrave

estrutura garantem a sua sustentaccedilatildeo Tem-se que o tipo de laje determina natildeo soacute o

desempenho da estrutura como todo o desenvolvimento da obra quanto a produtividade

velocidade precisatildeo e seguranccedila

As lajes podem ser do tipo convencional em concreto moldado protendidas alveolares ou em

concreto moldado com forma incorporada de accedilo (steel deck) e a especificaccedilatildeo da laje deve

ser realizada pelo projetista estrutural da edificaccedilatildeo considerando criteacuterios como o custo a

logiacutestica e o prazo de construccedilatildeo (BAUERMANN 2002)

As lajes convencionais em concreto moldado natildeo satildeo compatiacuteveis com a construccedilatildeo

industrializada por necessitarem de escoramento e aumentarem o tempo de execuccedilatildeo do

empreendimento reduzindo consequentemente a autonomia do processo de construccedilatildeo

As lajes alveolares por sua vez constituem um sistema eficiente que tem sua utilizaccedilatildeo

comprometida por natildeo apresentar condiccedilotildees ideais para embutimento das instalaccedilotildees e por

dificultar o transporte vertical das peccedilas que apresentam peso elevado (BAUERMANN

2002)

O steel deck eacute considerado eficiente por integrar as virtudes do accedilo e do concreto e consiste na

utilizaccedilatildeo de uma focircrma permanente de accedilo galvanizado perfilada e formada a frio com

nervuras (mossas) Essa chapa metaacutelica atua como plataforma de serviccedilo e suporte para o

concreto antes da cura eliminando parcialmente ou totalmente a necessidade de escoramento

para execuccedilatildeo das lajes e a uniatildeo dos dois materiais (accedilo e concreto) formando entatildeo o

sistema misto (NAKAMURA 2007)

As lajes steel deck podem ser pintadas eletrostaticamente em sua face inferior e constituem

junto com a estrutura de accedilo um sistema construtivo de alta eficiecircncia com alta qualidade de

acabamento e reduccedilatildeo de custos com escoramento e desperdiacutecio de material

36

O uso do steel deck eacute justificado segundo Cichinelli (2009b) em situaccedilotildees de obras com

condiccedilotildees especiais de execuccedilatildeo onde a montagem de escoras eacute inconveniente ou haacute

dificuldades para trafegar pela obra com um sistema de focircrmas e escoramentos

O uso do steel deck pode ser muito vantajoso na induacutestria da mineraccedilatildeo por agilizar a obra

com qualidade e seguranccedila uma vez que sua montagem independe das condiccedilotildees

atmosfeacutericas e facilita a instalaccedilatildeo das tubulaccedilotildees e das instalaccedilotildees eleacutetricas (PELEIAS

2009)

54 COBERTURA

A cobertura eacute um elemento fundamental no planejamento de uma obra por interagir com itens

complementares como ventilaccedilatildeo isolamento termo-acuacutestico e iluminaccedilatildeo natural e pode ser

considerada como a quinta fachada de uma edificaccedilatildeo onde o projeto detalhado deve

definir os detalhes construtivos que garantam sua integridade e estanqueidade incluindo

ventilaccedilotildees calhas condutores rufos escadas passarelas teacutecnicas e acessos (CICHINELLI

2009a)

Segundo Portal Metaacutelica (2010) nas uacuteltimas deacutecadas as telhas produzidas a partir de bobinas

de accedilo zincado revolucionaram a construccedilatildeo civil no Brasil representando excelente soluccedilatildeo

para coberturas e fechamentos laterais das mais variadas edificaccedilotildees a atendendo a tendecircncia

de diminuiccedilatildeo do peso especiacutefico e da inclinaccedilatildeo do telhado

Ao projetar com accedilo deve-se levar em consideraccedilatildeo o conjunto da obra ao que se diz respeito aos

aspectos estruturais assim como a estrutura da cobertura o tipo de telha e sistema de cobertura a

ser adotado Pensar o projeto individualmente ou seja separando a estrutura dos fechamentos e

da cobertura poderaacute causar patologias sobre os materiais empregados (CASTRO 2008)

Aleacutem disso segundo Cichinelli (2009a) eacute fundamental que o projeto da cobertura seja elaborado

de forma integrada buscando garantir sua adequaccedilatildeo agraves soluccedilotildees das demais disciplinas como

sistema de proteccedilatildeo contra descargas atmosfeacutericas condicionamento de ar instalaccedilotildees prediais e

proteccedilatildeo contra incecircndio

37

Segundo Fransozo (2003) as coberturas das edificaccedilotildees tecircm aleacutem da finalidade de proteccedilatildeo

contra as intempeacuteries a funccedilatildeo de proporcionar isolamento teacutermico visando o conforto no

interior da edificaccedilatildeo Atualmente as coberturas satildeo compostas de telhas fabricadas com

madeira material ceracircmico pedras naturais accedilo material fibroso vidro ou concreto e

demandam declividades diferentes dependendo do tipo de telha e do modo de fixaccedilatildeo das

telhas aos telhados

Tem-se ainda segundo Cichinelli (2009a) que aspectos especiacuteficos do uso do edifiacutecio como

a exposiccedilatildeo a agentes agressivos materiais corrosivos umidade ou temperatura satildeo fatores

fundamentais para especificaccedilatildeo das telhas e tratamento dos elementos da cobertura

Nas edificaccedilotildees industrializadas segundo Caiado (2005) empregam-se as telhas metaacutelicas

que oferecem grande variabilidade de produtos no mercado e tem-se que grande parte do

conforto teacutermico e acuacutestico do empreendimento estaacute ligada a sua aplicaccedilatildeo

Tem-se que as obras industriais de grande porte utilizam em grande escala as telhas

trapezoidais por possibilitarem a racionalizaccedilatildeo dos espaccedilos internos e a reduccedilatildeo do tempo de

construccedilatildeo e por apresentam a melhor concepccedilatildeo teacutecnica de coberturas e fechamentos no

mercado nacional com uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do trapeacutezio

Eacute importante lembrar que as telhas metaacutelicas apresentam maior transmissatildeo de calor em

relaccedilatildeo agraves telhas agrave base de cimento devido ao maior coeficiente de condutividade teacutermica

Dessa forma as coberturas que empregam telhas metaacutelicas normalmente exigem soluccedilotildees de

isolamento teacutermico para reduzir a condutividade teacutermica a niacuteveis competitivos com as demais

soluccedilotildees10

Atualmente destaca-se a telha metaacutelica sanduiacuteche tambeacutem conhecida como telha

termoacuacutestica por oferecer uma sensiacutevel reduccedilatildeo do ruiacutedo externo e alto isolamento teacutermico

leveza na estrutura e flexibilidade nas formas

As telhas termoacuacutesticas satildeo fornecidas com isolamentos termoacuacutesticos autoextinguiacuteveis

quiacutemica e biologicamente inertes Essas telhas satildeo fabricadas a partir de uma telha inferior

uma superior pintadas ou natildeo com nuacutecleo de espuma com espessura variaacutevel de poliuretano 10 Adaptado de CICHINELLI (2009a)

38

EPS latilde de rocha ou latilde de vidro e proporcionam um meacutetodo eficiente para reduccedilatildeo da

temperatura (reduzindo substancialmente a passagem de calor no veratildeo e a perda de calor

interno no inverno) e ruiacutedos no interior das construccedilotildees

Essa soluccedilatildeo ainda apresenta outras vantagens como a reduccedilatildeo ou eliminaccedilatildeo de problemas de

condensaccedilatildeo reduccedilatildeo da demanda de sistemas de ventilaccedilatildeo natural ou mecacircnica e reduccedilatildeo

de ruiacutedos externos e de chuva (CICHINELLI 2009a)

Um exemplo da variaccedilatildeo com relaccedilatildeo a espessura do nuacutecleo das telhas termoacuacutesticas na

tabela 51

Tabela 51 Telhas termoacuacutesticas

Fonte METFORM 2008

Existem ainda alguns sistemas de cobertura industrializados atendendo a uma tendecircncia

tecnoloacutegica de emprego dos perfis preacute-engenheirados em soluccedilotildees capazes de vencer

grandes vatildeos e permitir maior liberdade de ocupaccedilatildeo dos espaccedilos pela reduccedilatildeo do nuacutemero de

pilares intermediaacuterios

39

Esses sistemas satildeo desenvolvidos a partir de materiais convencionais e satildeo projetados para

maximizar o desempenho dos elementos da estrutura minimizando o uso de accedilo em relaccedilatildeo

aos perfis laminados ou soldados disponiacuteveis nas linhas de produccedilatildeo (CICHINELLI 2009a)

Como exemplo desses sistemas tem-se a cobertura metaacutelica com vigas joist - onde duas

treliccedilas metaacutelicas de banzos paralelos afastadas e ligadas entre si por travamentos

formando um elemento estaacutevel e autoportante (SPIacuteNDOLA DAEMON 2007) o sistema

de cobertura roll-on (figura 51) - onde a estrutura e a cobertura satildeo integradas em um

mesmo produto (MAKRO 2010b) e sistemas treliccedilados alternativos (FURTINI 2005)

Figura 51 Cobertura roll-on

Fonte MAKRO 2010b

Como o objetivo desse trabalho eacute desenvolver uma lista de elementos padronizados com o

menor nuacutemero de peccedilas possiacutevel as telhas termoacuacutesticas natildeo devem ser utilizadas A

cobertura deve ser executada entatildeo em telhas de accedilo convencionais de acordo com o

fechamento externo jaacute definido anteriormente telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de

altura 05 mm de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

40

55 PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

O emprego de estrutura metaacutelica na produccedilatildeo de edifiacutecios exige um sistema construtivo com

caracteriacutesticas proacuteprias que necessariamente deve estar em conformidade com as vaacuterias etapas

que compotildeem a construccedilatildeo desde sua concepccedilatildeo ateacute a sua execuccedilatildeo (SILVA SILVA 2004)

Segundo Gomes (2007) o fechamento vertical influencia significativamente na racionalizaccedilatildeo

da produccedilatildeo de edifiacutecios com estrutura metaacutelica por estar diretamente ligado a imagem e ao

conforto das edificaccedilotildees Tem-se que a introduccedilatildeo de novas tecnologias nessa aacuterea incluindo

novos materiais componentes e sistemas construtivos propicia aumento no desempenho da

edificaccedilatildeo e possibilidade de economia em outros subsistemas envolvidos no processo

construtivo como esquadrias instalaccedilotildees e revestimentos

Segundo Caiado (2005) o fechamento vertical externo das construccedilotildees racionalizadas e

industrializadas eacute o ponto determinante para o bom desempenho da edificaccedilatildeo quanto ao

isolamento teacutermico e acuacutestico e a resistecircncias de esforccedilos horizontais aleacutem de ser responsaacutevel

pela quase totalidade das superfiacutecies de fachada de uma edificaccedilatildeo

Segundo Ramos (1997) os sistemas de fechamento satildeo ldquoaqueles que satildeo projetados e

solucionados para substituir as alvenarias numa construccedilatildeo podendo ser autoportantes ou natildeo

isolantes acuacutesticos ou natildeo e isolantes teacutermicos ou natildeo mas sempre estanques agrave umidade e agrave

chuvardquo

O mercado nacional oferece diversos tipos de fechamento compatiacuteveis com estruturas

metaacutelicas que apresentam diferentes materiais e tecnologias de aplicaccedilatildeo A escolha do

sistema de fechamento mais adequado ao empreendimento deve entatildeo considerar o tipo de

estrutura utilizado o porte do empreendimento a disponibilidade de fornecimento do material

e de matildeo-de-obra (HENRIQUES 2005)

O tipo de painel a ser utilizado em cada obra deve ser escolhido de acordo com o porte da

construccedilatildeo o grau de industrializaccedilatildeo e a disponibilidade do material no mercado local Nesse

sentido o painel de fechamento a ser utilizado nesse trabalho deve ser definido de acordo com

sua possibilidade de aplicaccedilatildeo na aacuterea industrial da mineraccedilatildeo porque natildeo existe o melhor tipo

41

de painel e sim o melhor painel para determinada situaccedilatildeo ou necessidade de uso (KRUumlGER

2000)

A interface entre a estrutura metaacutelica e o painel de fechamento eacute criacutetica para o bom

funcionamento da edificaccedilatildeo e os criteacuterios de projeto devem considerar desde a definiccedilatildeo do

sistema estrutural a melhor forma de fixaccedilatildeo dos paineacuteis na estrutura (BAUERMANN

2002)

Os fechamentos verticais satildeo muito importantes no processo construtivo por estarem

diretamente ligados agrave imagem e ao conforto de qualquer edificaccedilatildeo A racionalizaccedilatildeo do seu

uso portanto deve incluir a aceitaccedilatildeo dos usuaacuterios e da comunidade teacutecnica acentuando a

reduccedilatildeo de custos e de desperdiacutecios nos demais subsistemas como esquadrias instalaccedilotildees e

revestimentos

Apresenta-se a seguir uma breve descriccedilatildeo de alguns tipos de fechamentos que foram

estudados por apresentarem caracteriacutesticas compatiacuteveis com a utilizaccedilatildeo no sistema

construtivo sugerido pelas condicionantes de projeto expostas no desenvolvimento desse

trabalho

551 PAINEacuteIS DE OSB (ORIENTED STRAND BOARD)

Os paineacuteis de OSB (oriented strand board) satildeo constituiacutedas por tiras de madeira de

reflorestamento orientadas em trecircs camadas perpendiculares unidas com resinas e prensadas

sob alta temperatura Essas placas satildeo utilizadas como fechamento da face interna e externa

dos paineacuteis em forros pisos e como substrato para cobertura do telhado (SANTIAGO 2008)

O OSB eacute mais utilizado como fechamento externo com acabamento impermeaacutevel e todas as

placas devem ser revestidas com uma manta de polietileno de alta densidade a fim de garantir

a proteccedilatildeo contra umidade externa (SANTIAGO 2008)

O acabamento final do OSB pode ser feito com a adoccedilatildeo do siding viniacutelico (de melhor

desempenho e concepccedilatildeo de execuccedilatildeo mais industrializada) de madeira ou cimentiacutecio e de

argamassa ou pode ser feito com a aplicaccedilatildeo da argamassa revestindo a placa A aplicaccedilatildeo da

42

argamassa de forma uniforme deve ser feita sobre uma tela de galinheiro ou tela plaacutestica

resistente agrave alcalinidade a fim de garantir a aderecircncia e evitar patologias (GOMES 2007)

Os paineacuteis de OSB (figura 52) podem ser transportados manualmente e satildeo fixados por meio

de parafusos auto-brocantes e auto-atarraxantes especiacuteficos aos perfis galvanizados de forma

semelhante ao meacutetodo de fixaccedilatildeo do gesso cartonado

Figura 52 Paineacuteis de OSB

Fonte SANTIAGO 2008

Eacute importante acentuar que os paineacuteis externos de OSB natildeo devem estar em contato direto com

o solo ou fundaccedilatildeo e portanto deve ser feito um embasamento elevado para evitar o contato

das placas com a umidade

552 PLACAS CIMENTIacuteCIAS

As placas cimentiacutecias segundo Gomes (2007) satildeo utilizadas principalmente em situaccedilotildees que

se requer maior resistecircncia a impactos e a accedilatildeo das aacuteguas em aacutereas molhadas ou impostas a

intempeacuteries podendo constituir fechamentos externos e internos Essas placas satildeo compostas

basicamente por uma mistura de cimento fibras de celulose ou sinteacuteticas e agregados

43

As placas cimentiacutecias podem ser vistas como uma alternativa raacutepida limpa e econocircmica para

construccedilatildeo civil e sua aplicaccedilatildeo eacute ideal em paredes internas e externas fachadas beirais e

shafts moacutedulos construtivos e steel frame permitindo inclusive o uso em fechamentos

curvos em projetos mais arrojados

As placas cimentiacutecias apresentam grande resistecircncia a umidade baixo peso proacuteprio e rapidez

de execuccedilatildeo sendo que os acabamentos (como pintura ou revestimento) podem ser aplicados

diretamente sobre as placas Segundo Santiago (2008) o acabamento com placas cimentiacutecias

dispensa a execuccedilatildeo de chapisco emboccedilo e reboco

As placas cimentiacutecias (figura 53) podem ser usadas tanto em aacutereas secas como uacutemidas pela

impermeabilidade satildeo produtos natildeo inflamaacuteveis com boa resistecircncia agrave flexatildeo intempeacuteries

imunes a fungos insetos e roedores natildeo oxidam natildeo apodrecem e satildeo resistentes a impactos

(PONTES 2010)

Figura 53 Placas cimentiacutecias

Fonte PONTES 2010

Segundo Fransozo (2003) as paredes constituiacutedas por paineacuteis com placas cimentiacutecias

oferecem vaacuterias vantagens quando comparadas com outras paredes que utilizam materiais

tradicionais O aumento da produtividade eacute devido ao fato das placas terem menor espessura e

serem leves e de faacutecil manuseio O uso dessas placas proporciona ainda ganho de aacuterea uacutetil

menor desperdiacutecio de material reduccedilatildeo de cargas nas estruturas e fundaccedilotildees e elevada

resistecircncia a impactos e a accedilatildeo da umidade

44

553 CHAPAS DE GESSO CARTONADO

As chapas de gesso cartonado satildeo fabricadas industrialmente por meio de um processo de

laminaccedilatildeo contiacutenua de mistura de gesso aacutegua e aditivos entre duas lacircminas de cartatildeo e a

configuraccedilatildeo das chapas combina a resistecircncia agrave compressatildeo do gesso com a resistecircncia agrave

traccedilatildeo do cartatildeo Elas podem ser utilizadas tanto para fechamento externo quanto interno

proporcionando menor peso proacuteprio aos fechamentos faacutecil acesso agraves instalaccedilotildees hidraacuteulicas e

eleacutetricas reduccedilatildeo do volume de perda de material e essencialmente rapidez de execuccedilatildeo do

fechamento (GOMES 2007)

As chapas de gesso cartonado (figura 54) apresentam vantagens como menor massa

proporcionando um menor peso proacuteprio das vedaccedilotildees a ser transferido para as fundaccedilotildees

possibilidade de ganho de aacuterea pela menor espessura das paredes execuccedilatildeo e acesso

simplificado para facilidade de manutenccedilatildeo das instalaccedilotildees hidraacuteulicas e eleacutetricas devido ao

fechamento oco e estruturado por perfis possibilidade de ajuste do niacutevel de desempenho

acuacutestico por variaccedilatildeo da configuraccedilatildeo possibilidade de aplicaccedilatildeo direta do acabamento e

reduccedilatildeo do volume de perdas de material (SILVA SILVA 2004)

Figura 54 Chapas de gesso cartonado

Fonte SILVA SILVA 2004

45

Basicamente existem no Brasil trecircs tipos de chapas a primeira eacute a normal (padratildeo ou

standard) para paredes sem exigecircncia especiacutefica em aacutereas secas a segunda eacute a hidroacutefuga

resistente agrave umidade conhecida como placa verde para paredes empregadas em ambiente

sujeito agrave accedilatildeo de umidade (como banheiros cozinhas e aacutereas de serviccedilo) e a terceira eacute a

resistente ao fogo conhecida como placa rosa para paredes em aacutereas secas com exigecircncias

especiais de resistecircncia ao fogo (MITIDIERI FILHO 2007)

Eacute importante acentuar que o uso das chapas de gesso cartonado deve ser determinado ainda no

projeto da edificaccedilatildeo e esse sistema deve ser montado apoacutes a elaboraccedilatildeo do projeto

arquitetocircnico e complementar jaacute que a industrializaccedilatildeo natildeo permite improvisaccedilatildeo durante a

obra

554 PAINEL DE ARGAMASSA ARMADA

Os paineacuteis de argamassa armada (figura 55) podem ser produzidos industrialmente ou no

proacuteprio canteiro de obras quando haacute espaccedilo suficiente dependendo das dimensotildees do mesmo

Esses paineacuteis satildeo compostos de concreto com armadura interna podendo ser maciccedilos ou

apresentar uma camada interna de poliestireno diminuindo seu peso e melhorando seu

desempenho termo-acuacutestico

Figura 55 Painel de argamassa armada

Fonte HENRIQUES 2005

46

Os paineacuteis de argamassa armada satildeo produzidos em formas metaacutelicas ou de madeira com

dimensotildees variadas e podem ser especificamente projetados para cada obra de acordo com o

porte da mesma Tem-se que a proacutepria forma serve como molde do painel e eacute possiacutevel

imprimir relevos e definir aberturas podendo ateacute mesmo instalar as esquadrias e o

revestimento (pintura ceracircmicas e pedras) conferindo maior produtividade a obra

Os paineacuteis de argamassa armada podem ser divididos em trecircs tipos baacutesicos os paineacuteis cortina

que tem dimensotildees maiores e encobrem a estrutura os paineacuteis de fechamento que trabalham

como fechamento e deixam a estrutura aparente e os paineacuteis auto-portantes que aleacutem do peso

proacuteprio suportam cargas de lajes e paineacuteis superiores (HENRIQUES 2005)

555 PAINEacuteIS METAacuteLICOS

Os paineacuteis metaacutelicos (figura 56) se encaixam no grupo das fachadas leves sendo um sistema

que praticamente natildeo interveacutem na estabilidade estrutural da edificaccedilatildeo Esses paineacuteis satildeo

suportados pela estrutura de armaccedilatildeo geralmente metaacutelica que eacute apoiada na estrutura

principal (SILVA SILVA 2004)

Figura 56 Paineacuteis metaacutelicos

Fonte SILVA SILVA 2004

47

Os paineacuteis metaacutelicos satildeo compostos por lacircminas metaacutelicas de largura padratildeo isolamento

teacutermico e revestimento interno em configuraccedilatildeo sanduiacuteche ou integrada e se dividem em dois

grupos paineacuteis perfilados (que satildeo componentes de chapa perfilada montados sobre perfis

metaacutelicos e preenchidos com uma face de acabamento interno) e paineacuteis compoacutesitos (que satildeo

formados por duas chapas metaacutelicas apoiadas separadamente e vinculadas entre si atraveacutes de

um material leve onde o niacutevel de isolamento termo-acuacutestico e a rigidez do conjunto final satildeo

determinados pelo espaccedilamento entre as lacircminas) (SILVA SILVA 2004)

Os paineacuteis metaacutelicos perfilados satildeo geralmente empregados em edificaccedilotildees mais baixas e os

paineacuteis compoacutesitos (ou paineacuteis sanduiacuteches) satildeo os de maior utilizaccedilatildeo na construccedilatildeo civil por

permitirem utilizaccedilatildeo em edifiacutecios altos e com padrotildees arquitetocircnicos sofisticados

556 TELHAS DE ACcedilO

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo possibilita que os fechamentos laterais anteriormente erguidos

com alvenaria ou estrutura de madeira e telhas de fibrocimento cedam lugar agraves telhas de accedilo

perfis metaacutelicos leves e agraves chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais (CASTRO 2008)

O uso de telhas de accedilo como cobertura e fechamento vertical eacute uma opccedilatildeo teacutecnica e

economicamente competitiva uma vez que se variando a espessura da chapa e as

caracteriacutesticas geomeacutetricas da seccedilatildeo obteacutem-se componentes leves capazes de vencer vatildeos de

diferentes extensotildees aleacutem da variedade de cores possiacuteveis de serem aplicadas (figura 57)

Figura 57 Telhas de accedilo

Fonte METFORM 2008

48

A expansatildeo da produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute proveniente do abastecimento do mercado interno

com bobinas de accedilo galvanizado produzidos pelas companhias sideruacutergicas As telhas de accedilo

passam a representar entatildeo um elemento muito versaacutetil e um avanccedilo significativo no modo

de se construir tanto a cobertura quanto o fechamento vertical da obra representando para os

profissionais de arquitetura e engenharia uma excelente soluccedilatildeo e sua utilizaccedilatildeo eacute acentuada

em edificaccedilotildees industriais que costumam partir de soluccedilotildees semi-prontas (CASTRO 2008)

A produccedilatildeo de telhas de accedilo eacute normatizada pela ABNT e existem dois perfis normatizados as

telhas onduladas denominadas de chapas de accedilo revestidas conformadas a frio de perfil

senoidal e as telhas trapezoidais denominadas chapas de accedilo revestidas conformadas a frio

de perfil trapezoidal

As telhas onduladas satildeo usualmente empregadas em silos e coberturas de galpotildees em arco

por natildeo apresentarem vinco e por mostrarem maior flexibilidade a esse tipo de geometria

de obra e maior resistecircncia ao amassamento e a quebra

As telhas trapezoidais possuem uma grande diversidade de tipos em funccedilatildeo da altura do

trapeacutezio e podem ser utilizadas tanto no sentido diagonal quanto no vertical quando

aplicada como fechamento vertical

A aplicaccedilatildeo das telhas de accedilo tanto no fechamento vertical quanto na cobertura segundo

Castro (2008) proporciona a edificaccedilatildeo um aspecto de modernidade que pode ser aliado agrave

forma agrave cor e ao design da construccedilatildeo Aleacutem disso tem-se como resultado da adoccedilatildeo do accedilo

nos projetos de arquitetura a limpeza e organizaccedilatildeo do canteiro de obras a praticidade para

execuccedilatildeo dos serviccedilos montagem raacutepida e custos equacionados

557 ISOLAMENTO TEacuteRMICO E ACUacuteSTICO

O isolamento teacutermico e acuacutestico na aplicaccedilatildeo da construccedilatildeo em placas diferentemente de

conceitos tradicionais de isolamento onde a massa da parede eacute o fator determinante de seu

desempenho aplica o conceito de isolaccedilatildeo multicamada combinando placas leves de

fechamento preenchendo o espaccedilo entre elas com material isolante O objetivo principal do

isolamento teacutermico em um edifiacutecio eacute controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de

calor no veratildeo sendo que a qualidade ambiental e o desempenho teacutermico de uma edificaccedilatildeo

49

satildeo determinados pelo seu partido arquitetocircnico e suas opccedilotildees de projeto como orientaccedilatildeo

dimensotildees e localizaccedilatildeo de abertura proteccedilatildeo solar e forma da cobertura aleacutem da escolha de

materiais mais ou menos indicados para determinados climas (SANTIAGO 2008)

O isolamento teacutermico pode ser entendido entatildeo como uma ferramenta simples e de baixo

custo para manter uma edificaccedilatildeo isolada e com temperatura estaacutevel evitando o uso de

aparelhos de ar condicionado e aquecedores e o isolamento acuacutestico deve controlar a

transmissatildeo dos sons11 reduzindo a transmissatildeo do som de um ambiente para o outro ou do

exterior para o interior de um ambiente O isolamento teacutermico e acuacutestico em paineacuteis deve

seguir o princiacutepio massa-mola-massa segundo o qual satildeo utilizadas camadas separadas de

massa e o espaccedilo entre elas eacute preenchido com um elemento absorvente Tem-se que essa

descontinuidade de meios tem como objetivo reduzir a transmissatildeo do som entre as camadas

de massa (SANTIAGO 2008)

Segundo Santiago (2008) os materiais isolantes mais comuns nesse tipo de aplicaccedilatildeo satildeo a latilde

de rocha e a latilde de vidro que satildeo materiais que possuem grande sensibilidade agraves intempeacuteries e agrave

poeira Esses materiais de isolamento satildeo fornecidos em rolos que satildeo cortados e instalados

entre os montantes seguidos da instalaccedilatildeo da segunda face do fechamento

A latilde de vidro eacute um componente fabricado em alto forno a partir de siacutelica e soacutedio aglomerados

por resinas sinteacuteticas e eacute comercializada em rolos e em paineacuteis com muitas opccedilotildees de

densidades e espessuras Segundo Isover (2010) os rolos satildeo faacuteceis de cortar e satildeo

comercializados em quatro dimensotildees (125 x 12 m 125 x 06 m 75 x 12 m e 75 x 06 m)

e em trecircs espessuras (50 75 e 100 mm)

A construccedilatildeo civil evoluiu com as tecnologias que tornaram as construccedilotildees mais leves sem

perder a resistecircncia As paredes mais finas e industrializadas possibilitaram a elevaccedilatildeo de

preacutedios mais rapidamente e com custos mais baixos A utilizaccedilatildeo de um isolamento teacutermico e

acuacutestico possibilita que esse tipo de construccedilatildeo natildeo apresente restriccedilotildees em relaccedilatildeo a

construccedilatildeo convencional e aumenta portanto suas possibilidades de aplicaccedilatildeo

11 Os sons satildeo resultado de variaccedilotildees na pressatildeo existente na atmosfera que satildeo capazes de serem detectadas pelo ouvido humano (SANTIAGO 2008)

50

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees industriais desse trabalho deve ser resolvido

com aplicaccedilatildeo de latilde de vidro (figura 58) em todos os paineacuteis de fechamento vertical e nas

aacutereas onde o conforto termo-acuacutestico eacute essencial por apresentarem maior concentraccedilatildeo de

pessoas (como os escritoacuterios e centros de treinamento) e outras alternativas como o forro de

isopor tambeacutem devem ser utilizadas (figura 59)

Figura 58 Aplicaccedilatildeo de latilde de vidro

Fonte ISOVER 2010

Figura 59 Forro de isopor

Fonte ISOVER 2010

51

558 COMPARACcedilAtildeO ENTRE OS PAINEacuteIS DE FECHAMENTO

A escolha dos paineacuteis de fechamento a serem utilizados no conjunto de elementos

padronizados eacute relacionada aos conceitos de modulaccedilatildeo lembrando que a medida oacutetima para

se utilizar em modulaccedilotildees para estrutura de accedilo eacute aquela originada do moacutedulo de 600 mm x

600 mm

A comparaccedilatildeo entre as dimensotildees e ao atendimento a modulaccedilatildeo do projeto dos sistemas de

fechamento estudados nesse trabalho estaacute apresentada na tabela 52

Tabela 52 Comparaccedilatildeo das dimensotildees dos sistemas de fechamento

Material Largura (m) Comprimento (m) Espessura (mm)

Painel de OSB 122 244 9 12 15 18

Painel de Argamassa Armada variaacutevel variaacutevel variaacutevel

Paineacuteis Metaacutelicos ateacute 150 ateacute 30 variaacutevel

Placa Cimentiacutecia 120 2 240 3 6 8 10 15

Telhas de Accedilo 1 a 250 ateacute 12 050 065 090 095

Painel de Gesso Cartonado 120 260 a 3 125 15 18

Os paineacuteis de OSB embora apresentem modulaccedilatildeo apropriada natildeo parecem adequados para

o ambiente industrial da mineraccedilatildeo por apresentarem fragilidade frente a umidade e

apresentarem caracteriacutesticas construtivas especiacuteficas como a exigecircncia de um perfil que

impeccedila o contato com o solo

Os paineacuteis de argamassa armada apresentam um aspecto preocupante que eacute o risco de

corrosatildeo da armadura Esse fato eacute decorrente do pequeno cobrimento da armadura e o risco de

corrosatildeo acarreta inadequaccedilatildeo de uso em ambientes agressivos como o ambiente industrial da

mineraccedilatildeo

Os paineacuteis metaacutelicos tecircm utilizaccedilatildeo restrita no Brasil sendo largamente utilizados no exterior

para fechamento de edifiacutecios altos e de elevado padratildeo residencial comercial e industrial

Aleacutem disso a modulaccedilatildeo mais comum desses paineacuteis natildeo atende a modulaccedilatildeo de projeto

52

determinada no desenvolvimento desse trabalho e sua utilizaccedilatildeo em modulaccedilatildeo especial deixa

de ser uma soluccedilatildeo econocircmica

O fechamento com placa cimentiacutecia possui grande compatibilidade com o sistema pois as

placas satildeo leves de pequena espessura impermeaacuteveis incombustiacuteveis e ainda possuem

compatibilidade modular resistecircncia aos impactos baixa condutividade teacutermica resistecircncia a

cupins e microorganismos elevada durabilidade e inuacutemeras possibilidades de acabamentos

O fechamento em telhas de accedilo apresenta modulaccedilatildeo adequada e favorece a ligaccedilatildeo entre as

peccedilas jaacute que essas podem ser sobrepostas O uso dessas telhas eacute muito interessante no

ambiente industrial conforme necessidades de desenvolvimento desse trabalho e atende aos

criteacuterios do projeto arquitetocircnico

O fechamento externo deve ser realizado entatildeo com placas cimentiacutecias com 10 mm de

espessura atendendo aos criteacuterios de aacuterea unida e externa com 12 m de largura e 3 m de

comprimento em conjunto com as telhas de accedilo trapezoidais com 40 mm de altura 05 mm

de espessura 25 m de largura e 65 m de comprimento

Os fechamentos internos da edificaccedilatildeo de escritoacuterio central e central de treinamento devem

ser realizados entatildeo com placas de gesso cartonado com 125 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de comprimento em estrutura independente em perfis formados a frio

As placas de gesso cartonado apresentam virtudes como bom desempenho acuacutestico e bom

desempenho contra fogo Aleacutem disso se sua utilizaccedilatildeo for bem planejada o material permite

reduccedilatildeo no volume de perdas o que eacute essencial no desenvolvimento desse trabalho

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees deve ser desenvolvido com a aplicaccedilatildeo de latilde

de vidro atendendo ao dimensionamento dos paineacuteis com 100 mm de espessura 12 m de

largura e 3 m de altura A espessura deve atender a necessidade de isolamento da edificaccedilatildeo

em ambiente industrial e a altura depende de cortes no material jaacute que a latilde de rocha eacute vendida

em rolos de 125 m de comprimento

53

O isolamento teacutermico e acuacutestico das edificaccedilotildees de escritoacuterio e centro de treinamento deve ser

ainda reforccedilado pela utilizaccedilatildeo de laje de isopor atendendo tanto as necessidades teacutecnicas

quanto as necessidades de faacutecil acesso e baixo custo dos elementos utilizados

56 GALPOtildeES PARA USO GERAL

Atendendo ao conceito inicial de buscar a elaboraccedilatildeo dos projetos das edificaccedilotildees de apoio a

induacutestria de mineraccedilatildeo a partir de elementos padronizados e teacutecnicas difundidas na utilizaccedilatildeo

da estrutura metaacutelica o modelo estrutural deve obedecer aos criteacuterios dos galpotildees para uso

geral que lideram as construccedilotildees com soluccedilotildees econocircmicas e versaacuteteis para uma larga faixa de

vatildeos e uma infinidade de aplicaccedilotildees na construccedilatildeo e na induacutestria

Os galpotildees metaacutelicos tambeacutem atendem aos objetivos de desenvolvimento desse trabalho por

se mostrarem especialmente indicados nos casos onde haacute necessidade de adaptaccedilotildees

ampliaccedilotildees reformas e mudanccedila de ocupaccedilatildeo de edifiacutecios e satildeo compatiacuteveis com qualquer

tipo de material de fechamento admitindo desde os mais convencionais ateacute componentes preacute-

moldados como paineacuteis de fechamento industrializados

Os galpotildees satildeo entatildeo as tiacutepicas estruturas para instalaccedilotildees industriais constituiacutedas de filas de

colunas uniformemente espaccediladas em eixos sucessivos interligadas transversalmente por

poacuterticos Longitudinalmente os poacuterticos satildeo interligados por vigas de beiral e estruturas de

contraventamento As vigas transversais que formam o poacutertico sustentam e datildeo forma agrave

cobertura As colunas e vigas de poacutertico podem ser em perfis de alma cheia ou treliccedilados

(PINHO 2005)

Os galpotildees para uso geral podem ser de vatildeo uacutenico para pequenos vatildeos ou grandes vatildeos livres

sem colunas internas ou de vatildeos muacuteltiplos para grandes aacutereas cobertas ou quando o tipo de

ocupaccedilatildeo permite colunas intermediaacuterias (PINHO 2005)

Os galpotildees sem ponte rolante satildeo os mais simples e raacutepidos normalmente empregados desde

pequenas coberturas para instalaccedilotildees comerciais ateacute ginaacutesios de grandes vatildeos A carga

predominante eacute o vento porque as telhas utilizadas satildeo metaacutelicas e tem pouco peso exigindo

poucas instalaccedilotildees

54

Os galpotildees em poacutertico aleacutem de apresentarem um nuacutemero menor de elementos e uma

montagem mais raacutepida formam poacuterticos riacutegidos e estaacuteveis no seu plano compostos das

colunas e vigas inclinadas ligados por conexotildees resistentes a momento Esse tipo de galpatildeo

libera um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

O poacutertico simples eacute uma estrutura simeacutetrica com cobertura inclinada que tem vatildeo livre de 15

a 45 m e altura de 5 a 12 m A inclinaccedilatildeo da cobertura fica entre 5deg e 20deg e o espaccedilamento

entre os poacuterticos entre 6 e 12 m Eacute comum a utilizaccedilatildeo de miacutesulas nas ligaccedilotildees das vigas com

as colunas e na cumeeira

A construccedilatildeo de um galpatildeo deve considerar todas as caracteriacutesticas de cada tipo de estrutura

que poderaacute atender ao projeto para definir a forma a ser adotada para a estrutura principal e

as suas inter-relaccedilotildees com as estruturas secundaacuterias e os elementos de fechamento iluminaccedilatildeo

e ventilaccedilatildeo aleacutem das necessidades para a movimentaccedilatildeo de cargas como as pontes rolantes

e as monovias (PINHO 2005)

Pode-se considerar entatildeo que as edificaccedilotildees de apoio a induacutestria da mineraccedilatildeo que satildeo

objetivo desse trabalho satildeo calculadas na forma de galpotildees em poacutertico simples com perfis I

metaacutelicos sem contraventamentos e com dimensotildees determinadas a partir de manuais

teacutecnicos

55

6 EDIFICACcedilOtildeES INDUSTRIAIS DE APOIO A M INERACcedilAtildeO

Nesse capiacutetulo seratildeo definidos os projetos arquitetocircnicos das edificaccedilotildees industriais de apoio

a mineraccedilatildeo atendendo ao levantamento de necessidades a modularizaccedilatildeo dos espaccedilos a

definiccedilatildeo das aacutereas de circulaccedilatildeo e a definiccedilatildeo de todos os fechamentos e elementos

necessaacuterios para sua construccedilatildeo e montagem A especificaccedilatildeo e a contagem dos elementos

necessaacuterios para a montagem de cada edificaccedilatildeo entretanto encontram-se no proacuteximo

capiacutetulo

A concepccedilatildeo das edificaccedilotildees industriais de apoio a mineraccedilatildeo busca a aplicaccedilatildeo dos

princiacutepios de industrializaccedilatildeo e racionalizaccedilatildeo na execuccedilatildeo das obras tornando-as mais

produtivas e com maior qualidade final diminuindo custos e desperdiacutecios

As edificaccedilotildees definidas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de

testemunhos escritoacuterio central e centro de treinamento e viveiro de mudas) apresentam

diferentes escalas acentuando a flexibilidade do sistema Essas edificaccedilotildees devem portanto

apresentar modulaccedilatildeo e utilizar o maacuteximo de componentes padronizados gerando uma obra

de faacutecil e raacutepida execuccedilatildeo em um sistema construtivo aberto ou seja permitindo a adoccedilatildeo de

diferentes materiais e acabamentos

A modulaccedilatildeo adotada nas edificaccedilotildees deve atender aos conceitos de construccedilatildeo metaacutelica e

modulaccedilatildeo das estruturas complementares como cobertura lajes e fechamento vertical Essa

modulaccedilatildeo deve ser de 600 mm x 600 mm a partir das extremidades dos perfis estruturais

(conforme figura 61) e deve se encaixar nas quatro tipologias de edificaccedilatildeo

Figura 61 Ponto de iniacutecio da modulaccedilatildeo das edificaccedilotildees (planta)

56

A modulaccedilatildeo a partir das extremidades dos perfis estruturais permite o refinamento do caacutelculo

estrutural e pequenas alteraccedilotildees nas dimensotildees dos perfis sem que seja necessaacuterio alterar

qualquer sistema complementar definido nesse trabalho

Segundo Henriques (2005) essa a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm eacute baacutesica na induacutestria da

construccedilatildeo metaacutelica devido a diversos fatores ligados a produccedilatildeo industrial incluindo o limite

usual de transporte de perfis metaacutelicos e esse moacutedulo configura-se tambeacutem como uma

opccedilatildeo compatiacutevel com a utilizaccedilatildeo de diversos materiais de acabamento

6 1 OFICINA CENTRAL DE MANUTENCcedilAtildeO

A primeira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute a oficina central de manutenccedilatildeo necessaacuteria em todo

ambiente industrial de mineraccedilatildeo diversificada Esse preacutedio tem caracteriacutesticas industriais e

aacuterea total construiacuteda de 2160 m2 Essa edificaccedilatildeo deve ser instalada em uma aacuterea de faacutecil

acesso e que natildeo ocasione interferecircncias na aacuterea de beneficiamento

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute exemplificada nas figuras 62 e 63

Figura 62 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

57

Figura 63 Oficina central de manutenccedilatildeo exemplo

Fonte CRM 2010

O programa da oficina central de manutenccedilatildeo inclui oficina hidraacuteulica oficina mecacircnica

oficina eleacutetrica oficina de instrumentaccedilatildeo ferramentaria caldeiraria e usinagem contendo

aacuterea para compressor e cilindros de oxigecircnio e acetileno A oficina central de manutenccedilatildeo

conteacutem tambeacutem boxes preparados com trilhos para veiacuteculos de esteira e aacuterea externa

pavimentada para manobra de veiacuteculos

A estrutura da oficina central de manutenccedilatildeo atende a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm em

todas as divisotildees de espaccedilos internos portatildeo de acesso corredor central e externamente com

fechamento em telhas metaacutelicas

A altura da edificaccedilatildeo eacute de 12 m permitindo o acesso de todos os tipos de caminhotildees

utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo Essa altura buscando o atendimento do conceito desse

trabalho onde o conjunto de peccedilas eacute capaz de construir edificaccedilotildees em diferentes escalas deve

ser conseguida atraveacutes de uma emenda de pilares12

12 ldquoAs emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma forccedila de traccedilatildeo correspondente agrave maior reaccedilatildeo de caacutelculo obtida da combinaccedilatildeo entre as accedilotildees permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo da edificaccedilatildeordquo (ABNT 2008)

58

Considerando que na emenda de pilares a transmissatildeo de esforccedilos seja feita por contato

direto entre as superfiacutecies dos perfis essas faces devem ser usinadas ou serradas desde que a

falta de esquadro natildeo seja superior a 2 mm (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A ponte rolante essencial para o funcionamento da oficina central de manutenccedilatildeo foi

considerada como um poacutertico independente na estrutura

A oficina central de manutenccedilatildeo eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para cada necessidade do programa Esses espaccedilos satildeo divididos internamente por

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o fechamento externo da edificaccedilatildeo

tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro somado agraves telhas de

accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

A altura da oficina central eacute definida pelos equipamentos utilizados na induacutestria da mineraccedilatildeo

e esses normalmente apresentam grandes dimensotildees Eacute indicado portanto que essa tipologia

de edificaccedilatildeo tenha altura superior a 10 m e os 12 m aqui colocados atendem tanto a esse

conceito quanto ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas e veiacuteculos na oficina central eacute realizado por dois portotildees metaacutelicos que se

encontram nas duas extremidades da edificaccedilatildeo Os veiacuteculos de esteira como os tratores e as

escavadeiras satildeo essenciais na induacutestria da mineraccedilatildeo e tem espaccedilo exclusivo para acesso a

edificaccedilatildeo a partir dos trilhos instalados em trecircs vatildeos laterais abertos sem qualquer

fechamento A circulaccedilatildeo e a ocupaccedilatildeo de pessoas natildeo eacute significativa nessa edificaccedilatildeo e eacute

realizada a partir de marcaccedilotildees em tinta amarela no piso sempre proacuteximo aos paineacuteis de

divisoacuterias internas

A planta e as elevaccedilotildees da oficina central de manutenccedilatildeo estatildeo mostradas nas figuras 64 65

e 66

59

Figura 64 Oficina central de manutenccedilatildeo planta

60

Figura 65 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo A

Figura 66 Oficina central de manutenccedilatildeo elevaccedilatildeo B

62 GALPAtildeO DE TESTEMUNHOS

A segunda edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o galpatildeo de testemunhos13 com aacuterea total de 1440 m2

Essa edificaccedilatildeo deve conter prateleiras com gavetas para guardar tubetes de testemunhos pelo

tempo estimado de vida uacutetil da mina aproximadamente de 25 anos normalmente

Essas gavetas devem ser catalogadas e arquivadas de modo a possibilitar seu acesso e

levantamento imediatos em caso de qualquer necessidade Os acessos agraves gavetas entatildeo

devem ser considerados

Essa edificaccedilatildeo deve apresentar ainda um espaccedilo para escritoacuterio e sala de serra para

testemunhos que deve ser fechada para atender aos criteacuterios de seguranccedila do trabalho e

conforto no que se refere ao isolamento acuacutestico

13 Testemunho de sondagem eacute o nome dado agraves amostras coletadas de camadas interiores da Terra por ocasiatildeo da realizaccedilatildeo de furos de sonda que fornecem indicaccedilotildees consistentes sobre a sua constituiccedilatildeo

61

O galpatildeo de testemunhos eacute exemplificado nas figuras 67 e 68

Figura 67 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

Figura 68 Galpatildeo de testemunhos exemplo

Fonte IGM 2001

62

O galpatildeo de testemunhos eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos especiacuteficos para

cada necessidade da edificaccedilatildeo com prioridade para as aacutereas de estantes metaacutelicas com

gavetas para arquivamento dos testemunhos Os espaccedilos da aacuterea das estantes escritoacuterio e sala

de serra satildeo divididos internamente por placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo tambeacutem eacute feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro somado agraves telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Os espaccedilos de escritoacuterio e sala de serra apresentam o forro de isopor explicado anteriormente

como ferramenta adicional de isolamento teacutermico e acuacutestico facilitando a permanecircncia das

pessoas Eacute importante lembrar que o escritoacuterio eacute necessaacuterio nessa tipologia de edificaccedilatildeo para

que os geoacutelogos possam realizar o trabalho de descriccedilatildeo de testemunhos e modelamento

geoloacutegico estando proacuteximo agraves amostras caso seja necessaacuteria qualquer consulta

A altura do galpatildeo de testemunhos eacute definida pela necessidade de armazenamento de gavetas

de testemunhos considerando que essas devem ser acessiacuteveis e arquivadas por no miacutenimo 20

anos Eacute indicado portanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela

modulaccedilatildeo de projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de

modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado por um portatildeo metaacutelico que se encontra na parte da frente da

edificaccedilatildeo A circulaccedilatildeo dessas pessoas eacute realizada por um corredor central que permite o

acesso ao escritoacuterio agrave sala de serra e aos corredores das gavetas que devem ser catalogadas e

identificadas

A planta e as elevaccedilotildees do galpatildeo de testemunhos estatildeo mostradas nas figuras 69 610 e

611

63

Figura 69 Galpatildeo de testemunhos planta

64

Figura 610 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo A

Figura 611 Galpatildeo de testemunhos elevaccedilatildeo B

6 3 ESCRITOacuteRIO CENTRAL E CENTRO DE TREINAMENTO

A terceira edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o escritoacuterio central e centro de treinamento com aacuterea

total construiacuteda de 864 m2 Essa edificaccedilatildeo deve abrigar o escritoacuterio central e o centro de

treinamento como espaccedilos independentes que devem ser interligados por um espaccedilo de

convivecircncia comum

O programa da edificaccedilatildeo eacute dividido em trecircs partes o escritoacuterio central deve incluir espaccedilos

como recepccedilatildeo secretaria gerecircncia serviccedilos gerais estaccedilotildees de trabalho para funcionaacuterios

salas de reuniatildeo e estaccedilotildees de trabalho reservadas para visitantes o espaccedilo de convivecircncia

comum deve apresentar lanchonete e aacuterea de convivecircncia e o centro de treinamento por sua

vez deve apresentar um auditoacuterio duas salas de treinamento e estaccedilotildees de trabalho para

administraccedilatildeo e recursos humanos

O segundo pavimento dessas edificaccedilotildees eacute formado por um mezanino independente

construiacutedo em perfis formados a frio A intenccedilatildeo do projeto eacute mostrar que qualquer

distribuiccedilatildeo interna eacute permitida com a utilizaccedilatildeo do fechamento vertical em gesso cartonado e

com perfis leves para montagem de pavimentos independentes

65

O escritoacuterio central (figura 612) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para salas de reuniatildeo e funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees nas aacutereas

administrativas e de serviccedilos gerais para atendimento de toda a aacuterea industrial aleacutem de copa

e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos para cada uso satildeo divididos internamente por placas de

gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro sendo que as salas de reuniatildeo satildeo

completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos em baias O segundo

pavimento em estrutura independente apresenta espaccedilo isolado para gerecircncia da aacuterea

industrial e uma sala de reuniatildeo exclusiva tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado

com isolamento em latilde de vidro O fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas

cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com

tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural

Figura 612 Escritoacuterio central

Fonte MADEIRENSE 2010

A aacuterea de convivecircncia eacute coberta e eacute dividida em dois espaccedilos a lanchonete para atendimento

dos funcionaacuterios para lanches raacutepidos e um espaccedilo com mesas para convivecircncia A lanchonete

tem fechamento interno em placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro e

fechamento externo com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde de vidro) telhas

de accedilo e tela metaacutelica A aacuterea da lanchonete apresenta ainda flexibilidade no caso de

necessidade de criaccedilatildeo de um mezanino e esse pode ser feito em estrutura independente (em

perfis formados a frio por exemplo) A aacuterea de convivecircncia tem como finalidade a uniatildeo do

66

escritoacuterio central com o centro de treinamento fazendo com que essa edificaccedilatildeo seja ponto de

referecircncia em toda a planta industrial

O centro de treinamento (figura 613) eacute uma edificaccedilatildeo retangular que apresenta espaccedilos

especiacuteficos para treinamentos de pessoal com diferentes nuacutemeros de pessoas envolvidas e

funcionaacuterios que exerccedilam funccedilotildees na aacuterea de recursos humanos (normalmente responsaacutevel

pelo desenvolvimento dos funcionaacuterios) aleacutem de copa e sanitaacuterios Os espaccedilos especiacuteficos

para cada uso satildeo divididos internamente por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde

de vidro sendo que os espaccedilos de treinamento divididos em duas salas pequenas uma sala

grande e um auditoacuterio satildeo completamente fechadas e os espaccedilos de trabalho satildeo distribuiacutedos

em baias O segundo pavimento em estrutura independente apresenta outra sala grande de

treinamento tambeacutem fechada por placas de gesso cartonado com isolamento em latilde de vidro O

fechamento externo da edificaccedilatildeo eacute feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em

latilde de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

Figura 613 Centro de treinamento

Fonte MADEIRENSE 2010

O isolamento teacutermico e acuacutestico dos trecircs espaccedilos eacute completado com o forro de isopor jaacute que

essa tipologia de edificaccedilatildeo eacute de uso exclusivo de pessoas Eacute importante lembrar que na

maioria dos espaccedilos o peacute-direito da edificaccedilatildeo eacute duplo facilitando a circulaccedilatildeo de ar

67

A altura do escritoacuterio central e centro de treinamento eacute definida pelo uso exclusivo de pessoas

necessitando portanto de um peacute-direto convencional Eacute indicado entretanto que essa

tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de projeto sendo

considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de estrutura metaacutelica

(600 mm x 600 mm)

O acesso de pessoas eacute realizado de forma independente nos trecircs espaccedilos no escritoacuterio central

o acesso eacute realizado por um portatildeo na frente da edificaccedilatildeo e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre

as baias e pela escada para acesso a gerecircncia da planta industrial no mezanino no espaccedilo de

convivecircncia o acesso eacute feito diretamente pela aacuterea de convivecircncia (que eacute aberta) ou por

acessos laterais que unem o escritoacuterio central e o centro de treinamento no centro de

treinamento o acesso eacute feito pela aacuterea de convivecircncia e a circulaccedilatildeo interna eacute feita entre as

baias de serviccedilo e pela escada para acesso a sala grande de treinamento no mezanino

As plantas e as elevaccedilotildees do escritoacuterio central e centro de treinamento estatildeo mostradas nas

figuras 614 615 616 e 617

68

Figura 614 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta

69

Figura 615 Escritoacuterio central e centro de treinamento planta pavimento superior

70

Figura 616 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo A

Figura 617 Escritoacuterio central e centro de treinamento elevaccedilatildeo B

6 4 VIVEIRO DE MUDAS

A quarta edificaccedilatildeo a ser construiacuteda eacute o viveiro de mudas que tem por finalidade a reproduccedilatildeo

de espeacutecies vegetais nativas visando principalmente a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas

A edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem 72 m2 com escritoacuterio sanitaacuterios e laboratoacuterio

para anaacutelise de sementes A aacuterea do viveiro de mudas apresenta tambeacutem dois galpotildees

auxiliares um para armazenagem de materiais e produtos agrotoacutexicos e outro para

enchimento de embalagens e beneficiamento de sementes Os galpotildees auxiliares tambeacutem tecircm

aacuterea de 72 m2

Eacute importante tambeacutem a montagem de uma casa de sombra (figura 618) de aproximadamente

400 m2 para armazenamento das mudas comuns em tubetes sacos plaacutesticos ou para

arborizaccedilatildeo

71

Figura 618 Aacuterea de sombra

Fonte VALE 2010

O viveiro de mudas eacute um conjunto de trecircs pequenas edificaccedilotildees retangulares com espaccedilos

especiacuteficos laboratoacuterio beneficiamento de sementes e enchimento de embalagens galpatildeo de

materiais e produtos agrotoacutexicos e depoacutesito de materiais de apoio e resiacuteduos As edificaccedilotildees

tem fechamento interno (quando necessaacuterio) feito com placas cimentiacutecias com isolamento em

latilde de vidro e fechamento externo feito com placas cimentiacutecias (tambeacutem com isolamento em latilde

de vidro) telhas de accedilo e composiccedilatildeo final com tela metaacutelica para facilitar a ventilaccedilatildeo e a

iluminaccedilatildeo natural

A primeira edificaccedilatildeo considerada como edificaccedilatildeo central do viveiro de mudas tem espaccedilo

para laboratoacuterio escritoacuterio e sanitaacuterios sendo que esses devem ser acessados diretamente pelo

exterior da edificaccedilatildeo O fechamento interno e externo em placas cimentiacutecias foi escolhido

por apresentar maior resistecircncia a umidade O acesso a essa edificaccedilatildeo eacute feito por duas portas

uma para acesso ao escritoacuterio e outra para acesso ao laboratoacuterio

A segunda edificaccedilatildeo tem dois espaccedilos independentes para beneficiamento de sementes e

enchimento de embalagens funcionando apenas como galpotildees (figura 619) Os dois espaccedilos

satildeo divididos por fechamento em placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e o acesso

aos mesmos eacute independente e deve ser realizados pelos portotildees metaacutelicos localizados nas

faces laterais da edificaccedilatildeo

72

Figura 619 Beneficiamento de sementes

Fonte VALE 2010

A terceira edificaccedilatildeo tem dois depoacutesitos fechados para materiais de apoio (para o laboratoacuterio e

para o enchimento de embalagens) e resiacuteduos (para posterior coleta e descarte adequado) em

placas cimentiacutecias com isolamento em latilde de vidro e uma aacuterea apenas coberta sem fechamento

vertical para armazenamento de materiais e produtos agrotoacutexicos O acesso aos depoacutesitos eacute

feito por portas independentes

A altura das edificaccedilotildees eacute definida pela circulaccedilatildeo de pessoas (jaacute que natildeo existe necessidade

de quaisquer equipamentos especiais) tendo portanto um peacute-direto convencional Eacute indicado

entretanto que essa tipologia de edificaccedilatildeo tenha sua altura definida pela modulaccedilatildeo de

projeto sendo considerado um peacute-direito de 6 m atendendo ao conceito de modulaccedilatildeo de

estrutura metaacutelica (600 mm x 600 mm)

As plantas das edificaccedilotildees a planta de situaccedilatildeo e as elevaccedilotildees viveiro de mudas estatildeo

mostradas nas figuras 620 621 622 e 623

73

Figura 620 Viveiro de mudas planta da edificaccedilatildeo central e galpotildees de apoio

74

Figura 621 Viveiro de mudas planta de situaccedilatildeo

75

Figura 622 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo A

Figura 623 Viveiro de Mudas Elevaccedilatildeo B

76

7 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Neste capiacutetulo o conjunto de elementos padronizados deve ser determinado a partir da

definiccedilatildeo e da especificaccedilatildeo das peccedilas necessaacuterias para a montagem de cada uma das

edificaccedilotildees apresentadas no capitulo anterior considerando o atendimento ao projeto

arquitetocircnico e ao caacutelculo estrutural O nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para montagem de cada

tipologia de edificaccedilatildeo proposta tambeacutem deve ser calculado a partir do atendimento aos

conceitos de montagem das edificaccedilotildees

O capiacutetulo tem como foco a formaccedilatildeo da lista dos elementos padronizados que fazem parte do

conjunto que eacute objetivo desse trabalho O capiacutetulo eacute entatildeo dividido em trecircs partes a primeira

referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constituintes da estrutura a partir de

algumas premissas de caacutelculo (perfis metaacutelicos base dos pilares ligaccedilotildees parafusadas e

cobertura) a segunda referente a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo dos elementos constantes nas

soluccedilotildees de interface (fechamento vertical e isolamento termo-acuacutestico) e a terceira referente

a conclusatildeo do conjunto de elementos padronizados de acordo com as definiccedilotildees e

especificaccedilotildees

Para a realizaccedilatildeo desse trabalho as edificaccedilotildees foram consideradas como galpotildees de uso

geral sem lanternim a fim de simplificar os caacutelculos estruturais e permitir a uniformidade das

peccedilas selecionadas para as diferentes dimensotildees do projeto arquitetocircnico

Os galpotildees devem ter entatildeo estrutura em poacutertico com vigas e colunas de alma cheia e

colunas com as bases rotuladas nas fundaccedilotildees (com o intuito de originar fundaccedilotildees menores e

de execuccedilatildeo mais simples14) e cobertura de duas meia-aacuteguas com inclinaccedilatildeo de 10deg adequada

a baixa velocidade do vento das regiotildees de maior incidecircncia de mineraccedilatildeo no Brasil sudeste

(Minas Gerais) e norte (Paraacute)

Eacute importante acentuar que como o vento pode atuar em qualquer direccedilatildeo e no sentido

horizontal inclinaccedilotildees de cobertura superiores a 10deg (entre 15deg e 20deg) podem ser mais

14 Retirado de IBS 2004b

77

adequadas para regiotildees com valores maiores de velocidade baacutesica do vento como as regiotildees

centro-oeste e sul15

As concepccedilotildees de alma cheia satildeo as mais limpas com menor nuacutemero de elementos de

fabricaccedilatildeo mais faacutecil de montagem mais raacutepida e de manutenccedilatildeo mais simples jaacute que os

galpotildees de alma cheia formam poacuterticos riacutegidos compostos das colunas e vigas inclinadas

ligados por conexotildees resistentes A estrutura em poacutertico eacute ainda mais interessante por ser

estaacutevel no seu plano e por liberar um vatildeo livre sem os obstaacuteculos como contraventamentos

71 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DA ESTRUTURA

A utilizaccedilatildeo do accedilo como elemento estrutural tem participaccedilatildeo expressiva na aacuterea industrial

principalmente na fabricaccedilatildeo de galpotildees Para a execuccedilatildeo desse trabalho cujo caacutelculo

estrutural eacute baseado na montagem de galpotildees em poacuterticos os perfis estruturais constantes no

conjunto de elementos padronizados satildeo soldados e as ligaccedilotildees parafusadas

Os perfis soldados satildeo constituiacutedos por trecircs chapas de accedilo unidas entre si por soldagem a arco

submerso atendendo agraves especificaccedilotildees de todas as classes de estruturas metaacutelicas e

permitindo grande variedade de formas e dimensotildees das seccedilotildees (USIMINAS MECAcircNICA

2008)

Os perfis soldados satildeo classificados em seacuteries de acordo com a sua utilizaccedilatildeo e para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho seratildeo utilizados os perfis soldados da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas

Mecacircnica

As ligaccedilotildees parafusadas seratildeo utilizadas na elaboraccedilatildeo desse trabalho por serem responsaacuteveis

pela ligaccedilatildeo de peccedilas de geometria simples e por permitirem um maior grau de flexibilidade

Os parafusos utilizados na elaboraccedilatildeo desse trabalho satildeo de alta resistecircncia atendendo agraves

especificaccedilotildees de ligaccedilotildees de maior responsabilidade e possibilitando um nuacutemero reduzido de

parafusos e chapas de ligaccedilatildeo menores

15 Retirado de ABNT 1988

78

As emendas de pilares tambeacutem devem ser realizadas com ligaccedilotildees parafusadas e as espessuras

das talas de alma deve ser igual ou superior a da alma do perfil sendo que o mesmo deve

acontecer com as mesas (BELLEI PINHO PINHO 2008)

A cobertura deve ser realizada em telhas metaacutelicas convencionais sem a utilizaccedilatildeo de

qualquer sistema preacute-fabricado A premissa adotada eacute a busca na reduccedilatildeo do nuacutemero de peccedilas

do conjunto padronizado a ser definido aleacutem de natildeo utilizar qualquer peccedila ou conjunto que

seja patenteado para acentuar a liberdade na aquisiccedilatildeo das peccedilas e montagem das edificaccedilotildees

A anaacutelise e o projeto de qualquer estrutura segundo Bellei Pinho e Pinho (2008) geralmente

se iniciam com a determinaccedilatildeo das cargas e accedilotildees atuantes na estrutura e seus elementos jaacute

que a estrutura deve ter resistecircncia para suportar as cargas e suas combinaccedilotildees manter as

deformaccedilotildees elaacutesticas verticais e horizontais correspondentes dentro dos limites especiacuteficos e

ainda manter as vibraccedilotildees nos pisos dentro de niacuteveis de conforto compatiacuteveis

De maneira geral as estruturas dos galpotildees assim como os edifiacutecios de andares muacuteltiplos satildeo

solicitadas por accedilotildees verticais e horizontais as accedilotildees verticais satildeo devido agrave carga permanente

e agrave sobrecarga e as accedilotildees horizontais satildeo provenientes do vento agindo sobre as faces

expostas do edifiacutecio provocando efeitos de pressatildeo e succcedilatildeo nas fachadas e resultando numa

forccedila global de arrasto na estrutura

Eacute importante acentuar que o vento tem influecircncia decisiva na soluccedilatildeo estrutural a ser adotada

Deve-se buscar entatildeo a estrutura capaz de resistir aos esforccedilos horizontais de maneira mais

econocircmica considerando os deslocamentos horizontais (IBS 2004a)

As accedilotildees adotadas nos caacutelculos dos galpotildees e seus componentes referem-se a galpotildees sem

ponte rolante conforme explicado anteriormente no projeto da oficina central de manutenccedilatildeo

As accedilotildees permanentes (decorrentes das caracteriacutesticas da estrutura16) podem ser entendidas na

elaboraccedilatildeo desse trabalho como o peso proacuteprio das estruturas metaacutelicas e o peso proacuteprio das

estruturas que constituem a cobertura (em telhas metaacutelicas)

16 Retirado de DrsquoAlambert (2004)

79

As accedilotildees variaacuteveis (decorrentes do uso e ocupaccedilatildeo) referem-se na elaboraccedilatildeo desse trabalho

a sobrecarga na cobertura e a accedilatildeo do vento (considerando construccedilatildeo com as quatro faces

igualmente permeaacuteveis)

O poacutertico calculado eacute parte constituinte da edificaccedilatildeo da oficina central de manutenccedilatildeo e foi

escolhido por apresentar as maiores dimensotildees e maior carregamento Tem-se que os perfis

que atenderem as condiccedilotildees desse dimensionamento podem ser aplicados agraves outras tipologias

que fazem parte desse trabalho jaacute que a estrutura mais solicitada deve definir as condiccedilotildees

estruturais das outras

Eacute importante lembrar que o refinamento estrutural natildeo eacute o foco desse trabalho e que a

definiccedilatildeo dos perfis estruturais e das peccedilas complementares deve ser baseada em um preacute-

dimensionamento capaz de nortear a padronizaccedilatildeo O refino estrutural eacute necessaacuterio no caso da

implantaccedilatildeo do projeto e pode ocasionar modificaccedilotildees no perfil estrutural aqui definido

Para efeito de caacutelculo foi definido engaste para a ligaccedilatildeo da viga do poacutertico com a coluna e

nesse tipo de ligaccedilatildeo eacute usual que os esforccedilos cortantes sejam absorvidos apenas pela alma

ficando as abas do perfil responsaacuteveis pelo momento fletor (DrsquoALAMBERT 2008)

As calhas e tubos de descida de aacutegua devem ser colocados ao longo dos beirais e nos locais

apropriados para receber a aacutegua que corre no telhado Essas peccedilas satildeo usualmente fabricadas

com chapa galvanizada dobrada e soldada e seus formatos dependem da necessidade do

projeto As calhas devem ser apoiadas e devem ter uma inclinaccedilatildeo miacutenima de 05 para

favorecer a limpeza interna e o escoamento da aacutegua ateacute as caixas que alimentam os tubos de

descida A seccedilatildeo transversal uacutetil das calhas deve ter aproximadamente 2 cm2 para cada m2 de

aacuterea de telhado e as cargas provenientes desse sistema de contenccedilatildeo de aacutegua (peso proacuteprio

carga devido agrave aacutegua carga de passadiccedilo) devem ser levadas em conta no caacutelculo da estrutura e

de seus apoios (IBS 2004b)

O poacutertico do galpatildeo deve ser calculado a partir de formulaacuterios usualmente encontrados em

manuais de engenharia e o dimensionamento das colunas e vigas do poacutertico e de seus demais

elementos deve obedecer a NBR 88002008 No caso de galpatildeo sem ponte rolante a altura da

seccedilatildeo da coluna varia de 120 a 130 da altura do poacutertico entatildeo de 06 m a 04 m (IBS

2004b)

80

As colunas satildeo dimensionadas fundamentalmente agrave compressatildeo e satildeo utilizados perfis que

possuam ineacutercia significativa tambeacutem em relaccedilatildeo ao eixo de menor ineacutercia como eacute o caso dos

perfis H que tecircm largura da mesa igual ou proacutexima agrave altura da seccedilatildeo (IBS 2004a)

Os perfis estruturais da coluna e da viga devem apresentar a mesma seccedilatildeo mesmo

considerando que a seccedilatildeo da viga poderia ser melhorada pela escolha de um perfil mais leve

com menos aacuterea e ineacutercia de forma a se obter um dimensionamento mais econocircmico (IBS

2004b)

A adoccedilatildeo de perfis iguais para as duas solicitaccedilotildees busca atender a premissa desse trabalho

de diminuir o nuacutemero de peccedilas no conjunto de peccedilas padronizadas Deve ser utilizado entatildeo

o perfil soldado CS 400 x 106 da Seacuterie Simeacutetrica da Usiminas Mecacircnica com as

caracteriacutesticas explicitadas na figura 71

Figura 71 Caracteriacutesticas do perfil CS 400 x 106 (Usiminas Mecacircnica)

As telhas metaacutelicas da cobertura desse trabalho satildeo sustentadas por terccedilas em perfil dobrado a

frio com seccedilatildeo do tipo Ue (Ue 150 x 60 x 20 x 342) e devem ser espaccediladas em

aproximadamente 204 m

As terccedilas devem ser posicionadas na cobertura de tal forma que a parte aberta da seccedilatildeo fique

voltada para o lado da cumeeira Esta posiccedilatildeo gera maior estabilidade porque as cargas

verticais nesse caso se aproximam do centro de cisalhamento do perfil (IBS 2004b)

81

As telhas de accedilo do fechamento vertical tambeacutem devem ser sustentadas por vigas em perfil

dobrado a frio com seccedilatildeo do tipo Ue iguais agraves terccedilas da cobertura (Ue 150 x 60 x 20 x 342)

A utilizaccedilatildeo do mesmo perfil busca atender ao conceito de reduzir a variedade de peccedilas no

conjunto de elementos padronizados e o espaccedilamento entre as vigas eacute definido de acordo com

o projeto arquitetocircnico de cada edificaccedilatildeo podendo variar de 15 m a 3 m atendendo agraves

necessidades do caacutelculo estrutural17

Quanto a base do poacutertico tem-se que a placa de base eacute do tipo ldquorotuladordquo de modo a

transmitir apenas esforccedilos verticais de compressatildeo ou arrancamento e esforccedilos horizontais e

os chumbadores devem ser posicionados o mais proacuteximo possiacutevel entre si Para esse trabalho

deve ser utilizado o chumbador de 19 mm de accedilo (IBS 2004b)

72 DEFINICcedilAtildeO DOS ELEMENTOS PADRONIZADOS DE INTERFACE

O poacutertico estrutural utilizado no desenvolvimento desse trabalho eacute composto por quatro perfis

estruturais I (CS 400 x 106) e tem 12 m de largura e 6 m de altura (sendo que a altura eacute

duplicada a partir de uma emenda de pilares no poacutertico de maior solicitaccedilatildeo constituinte da

oficina geral de manutenccedilatildeo) O poacutertico estrutural eacute responsaacutevel pela ligaccedilatildeo dos perfis de

sustentaccedilatildeo da cobertura e do fechamento vertical conforme esquema (figura 72)

Figura 72 Esquema do poacutertico estrutural (cobertura e fechamento vertical)

17 Adaptado de IBS (2004b)

82

Os perfis estruturais soldados da Usiminas Mecacircnica (CS 400 x 106) que fazem parte do

conjunto de peccedilas padronizadas tecircm comprimento de 6 m e devem ser aumentados em duas

unidades em cada poacutertico na oficina geral de manutenccedilatildeo

Eacute importante acentuar que a escolha do perfil estrutural soldado tem como base sua ampla

utilizaccedilatildeo nas construccedilotildees em face da grande variedade de dimensotildees possiacuteveis conforme

citado anteriormente nesse trabalho A implantaccedilatildeo do projeto entretanto apresenta a

possibilidade de troca de tipologia desse perfil de acordo com o refinamento estrutural

As ligaccedilotildees entre os perfis estruturais satildeo parafusadas e deve ser utilizado o parafuso de alta

resistecircncia ASTM A 325 de diacircmetro igual a 19 mm conforme IBS (2004c) Para o

desenvolvimento desse trabalho seratildeo considerados seis parafusos nas ligaccedilotildees dos perfis

estruturais soldados (CS 400 x 16) e dois parafusos nas ligaccedilotildees entre os perfis estruturais

soldados (CS 400 x 16) e os perfis formados a frio (Ue 150 x 60 x 20 x 342)18

Os poacuterticos componentes da oficina de manutenccedilatildeo devem apresentar mais parafusos para

atender a necessidade de emendas de pilares conforme explicado anteriormente Para a

elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser considerados oito parafusos para a ligaccedilatildeo das mesas e

seis parafusos para a ligaccedilatildeo das almas dos pilares com emenda totalizando 22 parafusos por

pilar e 44 parafusos por poacutertico

As telhas de fechamento vertical e cobertura que fazem parte do conjunto de peccedilas

padronizadas satildeo trapezoidais tecircm dimensotildees de 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

As dimensotildees das telhas de accedilo um pouco maiores que a modulaccedilatildeo de projeto satildeo

compensadas pela sobreposiccedilatildeo das peccedilas sem qualquer prejuiacutezo aos criteacuterios estruturais ou

de arquitetura das edificaccedilotildees

Devem ser consideradas tambeacutem telhas de accedilo para fechamento das fachadas anterior e

posterior da edificaccedilatildeo conforme projeto arquitetocircnico Essas telhas devem obedecer ao

18 Adaptado de IBS (2004c)

83

mesmo dimensionamento definido anteriormente 25 m de largura e 65 m de comprimento

com 05 mm de espessura e 40 mm de altura da onda

Todos os poacuterticos apresentam entatildeo um nuacutemero de peccedilas padronizadas que devem ser

contadas no conjunto de elementos padronizados conforme objetivo desse trabalho e estatildeo

contabilizados na tabela 71

Tabela 71 Conjunto de peccedilas do poacutertico estrutural padratildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil CS 400 x 106 4

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 12

Telhas de Fechamento e Cobertura 19 8

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 42

As bases dos pilares do poacutertico estatildeo esquematizadas na figura 73 e conforme explicado

anteriormente apresentam dois chumbadores (de 19 mm20) e uma placa de base metaacutelica (de

50 cm x 50 cm e 15 mm de espessura) que devem fazer parte do conjunto de elementos

padronizados conforme objetivo desse trabalho

Figura 73 Esquema da base dos pilares

19 As telhas de fechamento vertical e de cobertura devem ser reduzidas em um poacutertico na contagem do conjunto completo de cada edificaccedilatildeo 20 Adaptado de IBS (2004b)

84

O poacutertico estrutural que eacute base para a modulaccedilatildeo constante nesse trabalho eacute constituiacutedo por

dois pilares e por duas bases Eacute importante lembrar que a uniatildeo entre dois poacuterticos deve

acontecer em um mesmo pilar natildeo ocasionando qualquer duplicidade no nuacutemero de peccedilas Os

elementos a serem contabilizados para cada base no conjunto de elementos padronizados

estatildeo explicitados na tabela 72

Tabela 72 Conjunto de peccedilas da base dos pilares

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Chumbadores (19 mm) 2

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 1

As placas cimentiacutecias satildeo utilizadas para fechamento vertical conforme projeto arquitetocircnico

de cada tipologia de edificaccedilatildeo As placas cimentiacutecias como definidas anteriormente devem

ter 10 mm de espessura 12 m de largura 3 m de comprimento e devem ser construiacutedas em

estrutura independente formada em perfis formados a frio

A estrutura de fechamento em placas cimentiacutecias entatildeo eacute composta por diversos elementos

como a guia (perfil U formado a frio utilizado como base e topo de paineacuteis de parede) o

montante (perfil U formado a frio utilizado verticalmente na composiccedilatildeo de paineacuteis de

parede) e a fita (de accedilo galvanizado empregada na diagonal como elemento de

contraventamento)

Eacute importante acentuar que durante a instalaccedilatildeo das fitas de accedilo galvanizado natildeo deve existir

qualquer deformaccedilatildeo nos paineacuteis aos quais elas devem ser fixadas e elas devem ser

firmemente tensionadas a fim de evitar folgas que comprometam sua eficiecircncia na

transmissatildeo dos esforccedilos (RODRIGUES 2006)

Segundo Rodrigues (2006) as guias (U 92 x 38 x 095) devem ser usadas na horizontal para

formar a base e o topo dos paineacuteis e devem ser utilizadas em combinaccedilatildeo com as fitas de accedilo

galvanizado (com 70 mm de largura e 095 mm de espessura) fixadas ao painel por chapa de

gusset (com dimensotildees de 250 mm x 250 mm e espessura nominal de 125 mm) que

funcionam como contraventamento

85

A fita de accedilo galvanizado deve ser instalada como contraventamento em X obedecendo ao

acircngulo de inclinaccedilatildeo das diagonais que deve estar compreendido entre 30deg e 60deg para que o

sistema funcione com resistecircncia a traccedilatildeo

Para elaboraccedilatildeo desse trabalho e atendimento a modulaccedilatildeo de 600 mm x 600 mm a fita de

accedilo galvanizado deve ter 385 m de comprimento e faz parte do conjunto de elementos

padronizados devendo ser contabilizada em todos os paineacuteis

O contraventamento deve ser realizado entatildeo a partir da instalaccedilatildeo das fitas de accedilo

galvanizado em X em dois moacutedulos de 24 m sustentando um moacutedulo central de 12 m e

formando um acircngulo de aproximadamente 50deg conforme figura 74

Figura 74 Esquema de modulaccedilatildeo do contraventamento

Os montantes dos paineacuteis de fechamento vertical com placa cimentiacutecia por sua vez podem

ser considerados como rotulados em suas extremidades e satildeo constituiacutedos por perfis

enrijecidos Ue (Ue 90 x 40 x 12 x 095) com 3 m de altura e devem apresentar espaccedilamento

maacuteximo de 600 mm conforme apresentado em esquema na figura 75

86

Figura 75 Esquema de modulaccedilatildeo da placa cimentiacutecia (600 mm x 600 mm)

Os parafusos denominados autobrocantes satildeo o meio de fixaccedilatildeo mais adequado para esse tipo

de fechamento vertical e para elaboraccedilatildeo desse trabalho devem ser utilizados os parafusos de

cabeccedila do tipo sextavada (10 ndash 16 x frac34) As placas cimentiacutecias devem ser parafusadas nos

montantes de forma vertical e a distacircncia entre os parafusos deve ser de no maacuteximo 30 cm

Segundo Freitas e Crasto (2006) eacute importante que a uniatildeo entre duas placas adjacentes seja

efetuada sobre a mesa de um montante onde cada placa compartilha metade dessa mesa e os

parafusos devem estar defasados de modo que natildeo perfurem a mesa do perfil em dois pontos

na mesma altura

Os parafusos autobrocantes utilizados na fixaccedilatildeo das placas cimentiacutecias tambeacutem devem ser

considerados no conjunto de elementos padronizados

Buscando atender a modulaccedilatildeo proposta e lembrando que ela se daacute a partir das extremidades

dos perfis estruturais faz-se necessaacuteria uma peccedila modulada de acabamento junto aos perfis

estruturais Essa peccedila eacute um moacutedulo esteacutetico independente tambeacutem composto de perfis

formados a frio e placas cimentiacutecias e tem a funccedilatildeo de manter o alinhamento do fechamento

vertical conforme figura 76

87

Figura 76 Esquema de instalaccedilatildeo do moacutedulo esteacutetico

O moacutedulo esteacutetico tem 400 mm de largura conforme o perfil estrutural e 3 m de altura

conforme o fechamento vertical em placa cimentiacutecia adotado na elaboraccedilatildeo desse trabalho

Ele eacute composto entatildeo por duas guias (em perfil U 92 x 38 x 095) dois montantes (em perfil

Ue 90 x 40 x 12 x 095) e duas placas cimentiacutecias aleacutem dos parafusos autobrocantes e tem

seus elementos contabilizados na tabela 73

Tabela 73 Conjunto de peccedilas do moacutedulo esteacutetico (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 2

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m) 2

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 40

A tabela 74 determina o nuacutemero de peccedilas necessaacuterias para a montagem do painel de

fechamento vertical em placa cimentiacutecia em um moacutedulo (600 mm x 600 mm) com 3 m de

altura de acordo com o projeto arquitetocircnico e com as definiccedilotildees anteriores

88

Tabela 74 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical externo (placa cimentiacutecia)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

Para atendimento do projeto arquitetocircnico existe tambeacutem a aplicaccedilatildeo de tela metaacutelica

inoxidaacutevel capaz de facilitar a ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo natural no interior das edificaccedilotildees

Essa tela metaacutelica constituiacuteda de trama de fios de accedilo inoxidaacutevel de diacircmetro de 05 mm

tambeacutem deve atender a modulaccedilatildeo de projeto (600 mm x 600 mm) e deve apresentar as

seguintes dimensotildees 15 m de largura e 6 m de comprimento

A tela utilizada para complementar o fechamento vertical tambeacutem deve ser considerada no

conjunto de elementos padronizados

O fechamento vertical externo deve ser independente dos poacuterticos estruturais e deve ser

instalado internamente agrave edificaccedilatildeo deixando a estrutura metaacutelica principal formada pelos

perfis soldados aparente Para atendimento do projeto arquitetocircnico esse fechamento vertical

em paineacuteis com placas cimentiacutecias deve ser instalado em conjunto com tela de accedilo e

fechamento em telhas metaacutelicas

A interface entre a placa cimentiacutecia e o perfil estrutural se encontra na figura 77

89

Figura 77 Interface placa cimentiacutecia perfil estrutural

Eacute importante lembrar que no encontro de dois paineacuteis estruturais que formam um canto as

placas devem ser colocadas de forma que uma delas seja sobreposta sobre o outro painel

aumentando a rigidez do conjunto conforme ilustrado na figura 78 (FREITAS CRASTO

2006)

Figura 78 Uniatildeo de dois paineacuteis de canto

Fonte FREITAS CRASTO 2006

As placas de gesso cartonado satildeo utilizadas para o fechamento vertical interno da edificaccedilatildeo

de escritoacuterios e centro de treinamento As placas de gesso cartonado assim como as

cimentiacutecias devem ter 10 mm de espessura 12 m de largura e 3 m de comprimento e devem

ser construiacutedas em estrutura independente formada em perfis formados a frio

90

As placas de gesso cartonado devem ser instaladas da mesma forma que as placas cimentiacutecias

explicadas anteriormente de acordo com o projeto arquitetocircnico do edifiacutecio do escritoacuterio

central e centro de treinamento Na tabela 75 satildeo contabilizadas as peccedilas que fazem parte do

conjunto do fechamento vertical em gesso cartonado

Tabela 75 Conjunto de peccedilas do fechamento vertical interno (gesso cartonado)

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Perfil U 92 x 38 x 095 2

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 15

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 4

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 8

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) 10

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 200

73 CONJUNTO DE ELEMENTOS PADRONIZADOS

Apoacutes a definiccedilatildeo e especificaccedilatildeo de todos os elementos que compotildeem as quatro diferentes

tipologias de edificaccedilatildeo proposta aleacutem da contabilizaccedilatildeo dos mesmos conclui-se o conjunto

de elementos padronizados de acordo com o objetivo desse trabalho

O conjunto de elementos padronizados comprova a versatilidade dos elementos a partir das

vaacuterias possibilidades de combinaccedilatildeo de escalas de edificaccedilotildees e distribuiccedilotildees de espaccedilos

internos sempre em concordacircncia com os projetos de arquitetura

Os elementos padronizados constituem um moacutedulo padratildeo a partir do poacutertico estrutural em

perfis metaacutelicos com ligaccedilotildees parafusadas que permite a montagem das quatro tipologias de

edificaccedilotildees propostas neste trabalho (oficina central de manutenccedilatildeo galpatildeo de testemunhos

viveiro de mudas e escritoacuterio central e centro de treinamento)

O moacutedulo padratildeo eacute retangular com dimensotildees definidas a partir da modulaccedilatildeo da construccedilatildeo

metaacutelica (12 m x 6 m) e eacute constituiacutedo por todos os elementos do conjunto de elementos

padronizados com exceccedilatildeo do painel de fechamento vertical em gesso cartonado que tem uso

91

exclusivo nas paredes internas do escritoacuterio central e do centro de treinamento O moacutedulo

padratildeo estaacute representado a seguir

Figura 79 Moacutedulo padratildeo (12 m x 6 m)

92

Para a oficina central de manutenccedilatildeo devem ser considerados 33 poacuterticos estruturais com

emendas de pilares para possibilitar o peacute-direito de 12 m mantendo-se as bases dos pilares de

acordo com o padratildeo O fechamento de espaccedilos internos e o fechamento externo devem ser

em placas cimentiacutecias e deve ser realizado conforme o padratildeo definido no trabalho em

moacutedulos estruturais de 6 m de largura e 3 m de altura Eacute necessaacuterio tambeacutem o fechamento

vertical em telha metaacutelica conforme padratildeo definido anteriormente sendo necessaacuteria mais

uma linha de telhas (em relaccedilatildeo agraves outras tipologias) para atendimento da altura da fachada A

tela metaacutelica tambeacutem deve ser instalada para permitir a iluminaccedilatildeo e a ventilaccedilatildeo natural na

edificaccedilatildeo

Para o galpatildeo de testemunhos e para os galpotildees do viveiro de mudas todos os elementos

padronizados devem ser considerados e contabilizados de acordo com o padratildeo definido

atendendo ao projeto de arquitetura definido anteriormente Devem ser contabilizados os

elementos referentes aos poacuterticos estruturais (22 poacuterticos para o galpatildeo de testemunhos e dois

poacuterticos para cada galpatildeo do viveiro de mudas) agraves bases de pilares e ao fechamento vertical

incluindo o fechamento em tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que o peacute-direito de 6 m utilizado nessas duas tipologias funciona como

ferramenta de conforto teacutermico e aumenta a flexibilidade da edificaccedilatildeo quanto a variaccedilotildees de

uso e criaccedilotildees de mezaninos em estrutura independente (como perfis formados a frio)

Para o escritoacuterio central e centro de treinamento devem ser considerados 15 poacuterticos

estruturais com 24 bases de pilares e fechamento vertical conforme padratildeo definido no

desenvolvimento do trabalho incluindo o fechamento em tela metaacutelica para facilitar a

ventilaccedilatildeo e a iluminaccedilatildeo O diferencial dessa tipologia de edificaccedilatildeo estaacute nas divisotildees

internas que tecircm o gesso cartonado como painel de fechamento inclusive nas aacutereas de

sanitaacuterios permitindo a divisatildeo dos espaccedilos internos conforme definido no projeto

arquitetocircnico

O segundo pavimento do escritoacuterio central e do centro de treinamento foi projetado apenas

para mostrar a flexibilidade das plantas nas diferentes tipologias das edificaccedilotildees As peccedilas que

constituem esses pavimentos natildeo devem entatildeo ser contabilizadas no conjunto de elementos

padronizados

93

A quantidade dos elementos padronizados necessaacuterios em cada tipologia de edificaccedilatildeo

constante nesse trabalho eacute mostrada na tabela 76

Tabela 76 Conjunto de elementos padronizados por edificaccedilatildeo

Tipo de Peccedilas Nuacutemero de Peccedilas

Oficina Galpatildeo Escritoacuterio Viveiro

Perfil CS 400 x 106 154 77 54 24

Perfil Ue 150 x 60 x 20 x 342 424 216 164 72

Telhas de Fechamento e Cobertura 124 76 382 48

Parafusos ASTM A 325 (oslash 19 mm) 2410 828 598 252

Chumbadores (19 mm) 88 66 48 24

Placa de Base (50 cm x 50 cm) 44 33 24 12

Perfil U 92 x 38 x 095 134 108 138 38

Perfil Ue 90 x 40 x 12 x 095 667 550 572 285

Fita de Accedilo Galvanizado (385 m) 164 136 212 76

Chapa de Gusset (250 x 250 x 125) 328 272 424 152

Placa Cimentiacutecia (12 m x 3 m) 410 340 320 190

Placa Cimentiacutecia (04 m x 3 m)21 52 40 32 -

Placa Gesso Cartonado (12 m x 3 m) - - 210 -

Parafusos Autobrocantes (10 ndash 16 x frac34rdquo) 9240 7600 11240 3800

Tela Metaacutelica (15 m x 6 m) 41 34 32 19

Considerando que esse trabalho foi desenvolvido atendendo aos conceitos de anteprojeto

abordando a concepccedilatildeo a definiccedilatildeo do esquema estrutural e o preacute-dimensionamento eacute

importante acentuar que o refinamento estrutural eacute necessaacuterio no caso de implantaccedilatildeo do

projeto

O preacute-dimensionamento realizado para elaboraccedilatildeo desse trabalho busca apenas a definiccedilatildeo

dos perfis estruturais e das peccedilas complementares para exemplificar a real possibilidade de

utilizaccedilatildeo de um nuacutemero limitado de elementos para construccedilatildeo e montagem de edificaccedilotildees

de diferentes escalas e utilizaccedilotildees

21 A placa cimentiacutecia de 04 m x 3 m eacute parte constituinte do moacutedulo esteacutetico

94

Conclui-se que o conjunto de elementos padronizados eacute formado por 15 elementos diferentes

e seu dimensionamento para implantaccedilatildeo do projeto deve ser realizado individualmente para

cada situaccedilatildeo

Finalmente tem-se que o conjunto de elementos padronizados independentemente do

refinamento do caacutelculo estrutural eacute composto pelos seguintes elementos (tabela 77)

Tabela 77 Conjunto de elementos padronizados

Poacutertico Estrutural 1 perfil estrutural

2 parafusos de alta resistecircncia

Base dos Pilares 3 chumbadores

4 placa de base

Cobertura 5 perfil estrutural leve enrijecido

6 telhas de fechamento e cobertura

Painel de Fechamento

7 perfil estrutural leve para guia

8 perfil estrutural leve enrijecido para montante

9 fita de accedilo galvanizado para contraventamento

10 chapa de gusset

11 placa cimentiacutecia para fechamento externo

12 placa gesso cartonado para fechamento interno

13 placa cimentiacutecia para moacutedulo esteacutetico

14 parafusos autobrocantes

15 tela metaacutelica

Eacute importante acentuar que todos os elementos constantes no conjunto tem utilizaccedilatildeo difundida

no Brasil e processo de compra simples e raacutepido sem qualquer tipo de produccedilatildeo com

exclusividade conforme objetivo desse trabalho

95

8 CONSIDERACcedilOtildeES FINAIS

A escolha do sistema construtivo natildeo deve ser uma competiccedilatildeo entre os diferentes tipos de

estrutura mas uma decisatildeo com base nas necessidades da obra e nas caracteriacutesticas de cada

sistema analisando o maior nuacutemero possiacutevel de aspectos representativos da obra e

priorizando as caracteriacutesticas mais importantes

As estruturas de accedilo satildeo constituiacutedas por um grupo de peccedilas que apoacutes serem unidas formaratildeo

um conjunto estaacutevel que sustentaraacute a edificaccedilatildeo A fabricaccedilatildeo das peccedilas se realiza em uma

unidade industrial onde estatildeo centralizados os meios de produccedilatildeo e cada obra em accedilo eacute o

resultado de uma sucessatildeo de decisotildees tomadas desde a concepccedilatildeo da estrutura ateacute a montagem da

uacuteltima peccedila

O conceito de construccedilatildeo industrializada surge exatamente da possibilidade de realizaccedilatildeo de

atividades de preparaccedilatildeo preacutevia dos elementos em local diferente do canteiro de obras Esses

elementos satildeo posteriormente transportados para o canteiro para formar a edificaccedilatildeo

A industrializaccedilatildeo da construccedilatildeo implica na aplicaccedilatildeo de um novo conceito buscando sempre

a garantia de desenvolver com qualidade as novas teacutecnicas construtivas e a divulgaccedilatildeo das

novas ideacuteias para a induacutestria da construccedilatildeo civil no Brasil

Os conceitos de industrializaccedilatildeo da obra devem ser trabalhados desde a sua concepccedilatildeo para

que as vantagens dos sistemas empregados sejam maximizadas e a adequaccedilatildeo dos sistemas

construtivos utilizados eacute fundamental para o sucesso do empreendimento Tem-se que a

combinaccedilatildeo da estrutura com o sistema de fechamento gera um sistema construtivo de faacutecil

manutenccedilatildeo com facilitadas possibilidades de reformas e ampliaccedilotildees

A utilizaccedilatildeo do conjunto de elementos padronizados atende aos conceitos estruturais de

acordo com as premissas de carregamento estabelecidas principalmente no que se refere a

velocidade de vento escolhida Eacute importante lembrar que a avaliaccedilatildeo aqui realizada eacute

referente ao preacute-dimensionamento e deve ser detalhada no caso da implantaccedilatildeo do projeto

Esse refinamento pode tornar o projeto mais econocircmico com a reduccedilatildeo dos perfis estruturais

e consequentemente do volume de accedilo necessaacuterio para montagem

96

As decisotildees tomadas no decorrer desse trabalho buscavam a melhor soluccedilatildeo na interface dos

elementos padronizados utilizados atendendo ao mesmo tempo as questotildees estruturais as

necessidades de espaccedilo a utilizaccedilatildeo dos espaccedilos e as condiccedilotildees de conforto teacutermico e

acuacutestico essenciais para edificaccedilotildees com ocupaccedilatildeo permanente de pessoas como o escritoacuterio

central e centro de treinamento

A ideacuteia de utilizaccedilatildeo de peccedilas padronizadas eacute reforccedilada pela possibilidade de

reaproveitamento a partir de trabalhos de montagem e desmontagem atendendo a uma

necessidade do ambiente industrial da mineraccedilatildeo de reposicionamento de edificaccedilotildees para

possibilitar o acesso a jazida ou ao depoacutesito mineral Aleacutem disso a versatilidade do uso de

paineacuteis permite muitas readequaccedilotildees dos espaccedilos internos mantendo as edificaccedilotildees sempre

adequadas agraves necessidades de uso atuais considerando principalmente a variaccedilatildeo de volume

de matildeo-de-obra necessaacuteria na operaccedilatildeo de uma planta industrial de mineraccedilatildeo

A construccedilatildeo em paineacuteis combinada com uso de materiais de isolamento (como a latilde de vidro

proposta nesse trabalho) melhora ainda as condiccedilotildees de conforto teacutermico e acuacutestico e

consequentemente as condiccedilotildees de trabalho de todos os envolvidos na aacuterea industrial

As questotildees econocircmicas podem ser aqui justificadas por ganho de escala na utilizaccedilatildeo do

conjunto de elementos padronizados para montagem de plantas industriais em grandes

mineradoras A escolha dos elementos padronizados considerou como foco principal sua

disponibilidade no mercado e seu processo de fabricaccedilatildeo padronizado e natildeo-exclusivo

Conclui-se com a elaboraccedilatildeo desse trabalho que eacute possiacutevel padronizar diferentes edificaccedilotildees

de uma planta industrial de mineraccedilatildeo diversificada sem grandes perdas a partir da utilizaccedilatildeo

de produtos de mercado sem qualquer produccedilatildeo especiacutefica Eacute possiacutevel entatildeo que esses

elementos padronizados funcionem como peccedilas sobressalentes ou extras permitindo que as

induacutestrias de mineraccedilatildeo tenham mais flexibilidade e facilidade na montagem de suas plantas

industriais

97

81 PROPOSTAS DE TRABALHOS FUTUROS

O trabalho desenvolvido aponta para novos caminhos que podem ser viabilizados com a

execuccedilatildeo de protoacutetipos experimentais testes e novos estudos que propiciem a comprovaccedilatildeo

do funcionamento do conjunto de elementos padronizados definido

A partir dos elementos padronizados pode-se otimizar os custos de implantaccedilatildeo de edificaccedilotildees

industriais e pode-se padronizar outras tipologias aumentando a flexibilidade de montagem

do conjunto proposto

As condiccedilotildees de uso das edificaccedilotildees podem ser verificadas em uma avaliaccedilatildeo poacutes-ocupaccedilatildeo

com foco nas condiccedilotildees de conforto e uso dos espaccedilos

Eacute interessante tambeacutem a investigaccedilatildeo do processo de fabricaccedilatildeo e montagem das peccedilas desse

sistema identificando as estrateacutegias construtivas e o funcionamento real das interfaces entre

os componentes

98

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