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i Otimização do ciclo de produção de pontes mediante a utilização de vigas pré-moldadas Estudo de caso: Acessos da Ponte Estaiada Dom Eugenio de Araújo Sales - Transcarioca Stela Gueiros Sartorio Projeto de Graduação apresentado ao curso de Engenharia Civil da Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do Título de Engenheira. Orientador: Jorge dos Santos MARÇO DE 2015

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Otimização do ciclo de produção de pontes mediante a utilização de vigas pré-moldadas

Estudo de caso: Acessos da Ponte Estaiada Dom Eugenio de Araújo Sales -

Transcarioca

Stela Gueiros Sartorio

Projeto de Graduação apresentado ao curso de

Engenharia Civil da Escola Politécnica,

Universidade Federal do Rio de Janeiro, como

parte dos requisitos necessários à obtenção do

Título de Engenheira.

Orientador: Jorge dos Santos

MARÇO DE 2015

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OTIMIZAÇÃO DO CICLO DE PRODUÇÃO DE PONTES MEDIANTE A UTILIZAÇÃO DE VIGAS PRÉ-MOLDADAS

Stela Gueiros Sartorio

PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE

ENGENHARIA CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL

DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A

OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRA CIVIL.

Examinada por:

__________________________________________ Jorge dos Santos

Profº. Adjunto, D.Sc., EP/UFRJ (orientador)

__________________________________________ Wilson Wanderley da Silva Profº. Convidado, EP/UFRJ

__________________________________________ Ana Catarina Jorge Evangelista

Profª. Convidada, EP/UFRJ

RIO DE JANEIRO – RJ, BRASIL

MARÇO 2015

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Sartorio, Stela Gueiros

Otimização do ciclo de produção de pontes mediante a utilização de vigas pré-

moldadas / Stela Gueiros Sartorio – Rio de Janeiro: POLI/UFRJ, 2015.

xii, 78 p.: il.; 29,7 cm.

Orientador: Jorge dos Santos

Monografia (Graduação) – POLI/ UFRJ/ Curso de Graduação em Engenharia

Civil, 2015.

Referencias Bibliográficas: p. 75-78.

1. Introdução, 2. Ciclo produtivo de pontes de seção em vigas múltiplas, 3. Fatores

facilitadores ou complicadores do ciclo de produção da superestrutura de pontes,

4. Otimização do ciclo de produção da superestrutura de pontes, 5. Estudo de

Caso com pátio de vigas e apresentação de caso hipotético de vigas moldadas in

loco , 6. Conclusões.

Escola Politécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Curso de Graduação

em Engenharia Civil.

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Dedicado à minha família, pelo apoio e por fazerem parte das minhas conquistas.

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Agradecimentos

Aos meus pais, Edilma e Aliomar, por estarem sempre presentes quando precisei, pela

dedicação, e pelo amor incondicional. As minhas avós, Auxília e Euridice, pela pureza e

amor. Aos meus avôs, Antônio e Cosme, que sempre quiseram o meu bem e em vida me

trataram com muito carinho. A minha tia que sempre me apoiou e sempre torceu por mim.

Todas as conquistas que alcancei até hoje só foram possíveis graças a vocês.

Ao Daniel, meu companheiro e amigo, pelo apoio, carinho, companheirismo e amor. Por

ter estado presente em todos os momentos da minha vida nos últimos anos.

As minhas amigas de infância, Samara e Stephanie, pelos tantos anos de amizade, pelas

alegrias e tristezas que passamos sempre juntas. Vocês são mais que amigas, são irmãs.

Aos meus amigos da UFRJ pela amizade, alegria, compreensão e aflições compartilhadas

durante os anos de faculdade, em especial a Bárbara, Larissa, Louise, Sabrina e Carolina,

que representam grande parte desta vitória.

Ao professor Jorge, orientador deste projeto final, sem o qual o mesmo não teria sido

concluído. Agradeço toda a atenção e ajuda.

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Resumo da Monografia apresentada à POLI/UFRJ como parte dos requisitos necessários

para a obtenção do grau de Engenheira Civil.

OTIMIZAÇÃO DO CICLO DE PRODUÇÃO DE PONTES MEDIANTE A

UTILIZAÇÃO DE VIGAS PRÉ-MOLDADAS

Stela Gueiros Sartorio

Março 2015

Orientador: Jorge dos Santos

Curso: Engenharia Civil

Durante a década de 2000, o setor de construção no Brasil voltou a crescer devido a

investimentos feitos pelo governo na área. Neste período e até hoje, a indústria da

construção se vê carente de técnicas construtivas bem elaboradas para a execução de um

serviço produtivo, limpo e de qualidade. Assim, iniciou-se o desenvolvimento de técnicas

construtivas que não só reduzem o ciclo construtivo como também reduzem custos.

O objetivo deste trabalho é mostrar os ganhos de qualidade e produtividade com o

emprego de técnicas construtivas para redução do ciclo construtivo de obras de pontes,

especificamente na etapa de execução da superestrutura. Dessa maneira, são apresentadas

diferentes técnicas com seus respectivos benefícios e malefícios.

Além disso, o estudo de caso apresenta a principal técnica abordada neste trabalho,

a implantação de pátio de vigas em obra rodoviária de grande porte na cidade do Rio de

Janeiro. Para isso, como parte da metodologia deste trabalho, foram feitas inúmeras visitas

de campo.

Palavras-chave: pontes, vigas pré-moldadas, ciclo produtivo, produtividade.

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Abstract of Undergraduate Project presented to POLI / UFRJ as a partial fulfillment of the

requirements for the degree of Civil Engineer.

OPTIMIZATION OF BRIDGES PRODUCTION CYCLE BY USING PRE SHAPED

BEAMS

Stela Gueiros Sartorio

March 2015

Advisor: Jorge dos Santos

Course: Civil Engineering

During the decade 2000, the construction sector in Brazil increased again due to

investments made by the government in the area. In this period and to this day, the

construction industry is seen lacking in elaborate construction techniques for the execution

of a productive, clean and with quality service. Thus, began the development of production

techniques that not only reduce construction cycle but also reduce costs.

The objective of this work is to show the quality and productivity gains with the use

of construction techniques to reduce the construction cycle of bridges, specifically in the

execution stage of the superstructure. Thus, different techniques are presented with their

respective benefits and drawbacks.

Furthermore, the case study presents the main technique discusses in this work, the

courtyard deployment beams major road works in the city of Rio de Janeiro. For that, as

part of the methodology of this study, several field visits were made.

Keywords: bridges, pre shaped beams, production cycle, productivity.

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Sumário

ÍNDICE DE TABELAS ..................................................................................................... X

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................... XII

1.1. Importância da escolha do tema .................................................................................................... 1

1.2. Objetivo ......................................................................................................................................... 2

1.3. Justificativa da escolha do tema ..................................................................................................... 2

1.4. Metodologia ................................................................................................................................... 3

1.5. Descrição dos capítulos .................................................................................................................. 3

2. CICLO PRODUTIVO DE PONTES DE SEÇÃO EM VIGAS MÚLTIPL AS ...... 5

2.1. Definição de ciclo produtivo - Contextualização ............................................................................. 5

2.2. Elementos constitutivos da construção de pontes .......................................................................... 5

2.3. Ciclo produtivo da superestrutura .................................................................................................. 6

2.3.1 Ciclo construtivo de ponte de seção em vigas múltiplas moldadas in loco ..................................... 8

2.3.2 Ciclo construtivo de ponte de seção em vigas múltiplas pré-moldadas .......................................... 9

2.3.3 Ciclo construtivo de ponte de seção em vigas múltiplas pré-fabricadas ......................................... 9

2.4. Análise da construção civil no Brasil ............................................................................................. 11

3. FATORES FACILITADORES OU COMPLICADORES DO CICLO DE PRODUÇÃO DA SUPERESTRUTURA DE PONTES ................................................. 13

3.1. Produtividade............................................................................................................................... 13

3.1.1. Definição .................................................................................................................................... 13

3.1.2. Características de produção ...................................................................................................... 15

3.1.2.1. Padronização de serviços ...................................................................................................... 15

3.1.2.2. Parametrização de indicadores ............................................................................................. 15

3.1.3. Causas e consequências da baixa produtividade....................................................................... 16

3.2. Resultados em termo de produtividade ....................................................................................... 17

3.2.1. Vigas moldadas in loco .............................................................................................................. 17

3.2.2. Vigas pré-moldadas em pátios de vigas ..................................................................................... 17

3.2.3. Vigas pré-fabricadas .................................................................................................................. 18

4. OTIMIZAÇÃO DO CICLO DE PRODUÇÃO DA SUPERESTRUTURA D E PONTES ............................................................................................................................. 19

4.1. Vigas pré-fabricadas ..................................................................................................................... 19

4.2. Vigas produzidas em central montada para obra ......................................................................... 19

4.2.1. Escolha do local de um pátio de vigas ....................................................................................... 22

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4.2.2. Características da viga ............................................................................................................... 23

4.2.3. Tipo de transporte ..................................................................................................................... 23

4.2.4. Concreto .................................................................................................................................... 24

4.2.5. Armação..................................................................................................................................... 24

4.2.6. Protensão .................................................................................................................................. 24

4.2.7. Layout de um pátio de vigas ...................................................................................................... 25

4.2.7.1. Pátio tipo Berço Comum ....................................................................................................... 25

4.2.7.2. Pátio tipo Berço Individual .................................................................................................... 26

4.2.8. Processo produtivo .................................................................................................................... 27

4.2.9. Equipamentos ............................................................................................................................ 28

4.2.9.1. Movimentação das vigas dentro do pátio ............................................................................. 28

4.2.9.2. Transporte da viga até o local de lançamento ...................................................................... 29

4.2.9.3. Transporte de materiais dentro do pátio .............................................................................. 30

4.2.9.4. Lançamento das vigas ........................................................................................................... 30

4.2.10. Mão de obra .............................................................................................................................. 31

4.2.11. Materiais .................................................................................................................................... 32

4.2.12. Resultados ................................................................................................................................. 32

5. ESTUDO DE CASO SOBRE PÁTIO DE VIGAS E APRESENTAÇÃO DE CASO HIPOTÉTICO DE VIGAS MOLDADAS IN LOCO ......................................... 34

5.1. Estudo de caso: Viadutos de acesso à Ponte Estaiada Dom Eugenio de Araújo Sales com vigas pré-

moldadas em pátio de vigas ..................................................................................................................... 34

5.1.1. Descrição de Custo .................................................................................................................... 38

5.1.1.1. Material ................................................................................................................................. 38

5.1.1.2. Mão de obra .......................................................................................................................... 42

5.1.1.3. Equipamentos ....................................................................................................................... 49

5.1.2. Análise do Cronograma – ciclo da viga ...................................................................................... 51

5.1.3. Qualidade .................................................................................................................................. 52

5.2. Caso hipotético de vigas moldadas in loco ................................................................................... 54

5.2.1. Descrição de custo ..................................................................................................................... 54

5.2.1.1. Material ................................................................................................................................. 54

5.2.1.2. Mão de obra .......................................................................................................................... 57

5.2.1.3. Equipamentos ....................................................................................................................... 64

5.2.2. Análise de cronograma .............................................................................................................. 65

5.2.3. Qualidade .................................................................................................................................. 66

5.3. Comparativo entre vigas moldadas in loco e vigas produzidas em pátios de vigas ....................... 66

5.3.1. Comparativo de custo ................................................................................................................ 66

5.3.2. Comparativo de cronograma ..................................................................................................... 69

5.3.3. Comparativo de qualidade ........................................................................................................ 71

5.3.4. Considerações finais .................................................................................................................. 72

6. CONCLUSÃO ............................................................................................................ 74

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

REFERÊNCIAS ELETRÔNICAS .................................................................................. 77

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Índice de Tabelas

Tabela 1 Aço CA50 - Barras redondas utilizadas para execução das vigas com seus respectivos valores. .............................................................................................................. 39

Tabela 2 Total de aço CA50 consumido por bitola no pátio de vigas. ................................ 39

Tabela 3 Volume total de concreto Fck40 Mpa para concretagem de todas as vigas. ........ 40

Tabela 4 Cordoalhas disponíveis no mercado com destaque para cordoalha utilizada. ...... 41

Tabela 5 Custo com a cordoalha especificada ..................................................................... 41 Tabela 6 Resumo do custo com material no pátio de vigas - Transcarioca......................... 41

Tabela 7 Custo mensal da equipe de produção.................................................................... 43 Tabela 8 Custo total com controle tecnológico. .................................................................. 44 Tabela 9 Produtividade da equipe de armação. ................................................................... 45 Tabela 10 Custo mensal da equipe de armação do pátio de vigas. ...................................... 45

Tabela 11 Custo mensal da equipe de Topografia do pátio de vigas. ................................. 46

Tabela 12 Produtividade da equipe de forma. ..................................................................... 46 Tabela 13 Custo mensal da equipe de forma do pátio de vigas. .......................................... 47

Tabela 14 Custo mensal da equipe de concretagem do pátio de vigas. ............................... 47

Tabela 15 Custo mensal da equipe de acabamento do pátio de vigas. ................................ 48

Tabela 16 Custo mensal total da mão de obra no pátio de vigas. ........................................ 48

Tabela 17 Custo com mobilização, montagem e desmobilização de pórticos seis toneladas. ............................................................................................................................................. 49

Tabela 18 Custo total com transporte de vigas. ................................................................... 49 Tabela 19 Custo com aluguel de guindastes. ....................................................................... 50 Tabela 20 Custo total com equipamentos no pátio de vigas................................................ 50

Tabela 21 Ciclo inicial de vigas. ......................................................................................... 51 Tabela 22 Ciclo de vigas após análise feita por equipe de produção. ................................. 52

Tabela 23 Aço CA50 - Barras redondas utilizadas para execução das vigas com seus respectivos valores. .............................................................................................................. 55

Tabela 24 Total de aço CA50 consumido pelo canteiro de obras. ...................................... 55

Tabela 25 Concreto utilizado para concretagem das vigas com seu respectivo custo. ....... 56

Tabela 26 Cordoalhas disponíveis no mercado. .................................................................. 56 Tabela 27 Custo com a cordoalha especificada. .................................................................. 57 Tabela 28 Custo total com material em um canteiro de obras............................................. 57

Tabela 29 Custo mensal da equipe de Produção do canteiro de obras. ............................... 58

Tabela 30 Produtividade da equipe de armação do canteiro de obras. ................................ 60

Tabela 31 Custo mensal da equipe de armação no canteiro de obras.................................. 60

Tabela 32 Custo mensal da equipe de topografia no canteiro de obras. .............................. 61

Tabela 33 Produtividade da equipe de forma no canteiro de obras. .................................... 62

Tabela 34 Custo mensal da equipe de forma no canteiro de obras...................................... 62

Tabela 35 Custo mensal da equipe de concretagem no canteiro de obras. .......................... 63

Tabela 36 Custo mensal da equipe de acabamento no canteiro de obras. ........................... 63

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Tabela 37 Custo mensal total com mão de obra direta e indireta em um canteiro de obras. ............................................................................................................................................. 64

Tabela 38 Custo total com equipamento no canteiro de obras. ........................................... 64

Tabela 39 Ciclo inicial de vigas. ......................................................................................... 65 Tabela 40 Comparativo de custos entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas. ...................................................................................................................... 67

Tabela 41 Comparativo de custo com concreto Fck 40 Mpa juntamente com MO entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas. ....................................... 67

Tabela 42 Comparativo de custo de mão de obra entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas. ................................................................................................ 68 Tabela 43 Comparativo do ciclo da viga entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas. ................................................................................................................ 70

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Índice de Figuras

Figura 1 Esquema estrutural de uma ponte com vigas. ......................................................... 6 Figura 2 Tipos de ponte. ........................................................................................................ 7 Figura 3 Ciclo produtivo geral. ............................................................................................. 7 Figura 4 Ciclo de vigas moldadas in loco.............................................................................. 8 Figura 5 Ciclo de vigas pré-moldadas em pátio de vigas. ..................................................... 9 Figura 6 Ponte sobre rio Itacaiúnas, Pará. ........................................................................... 10 Figura 7 Ciclo de vigas pré-fabricadas. ............................................................................... 10 Figura 8 Estudo de produtividade. ....................................................................................... 14 Figura 9 Viga pré-moldada após protensão dos cabos de ancoragem. ................................ 20

Figura 10 Fluxograma do ciclo de uma viga. ...................................................................... 21 Figura 11 Principais pontos para definição e dimensionamento de um pátio de vigas. ...... 22

Figura 12 Detalhe da armação e posicionaento das bainhas de uma viga protendida. ........ 25

Figura 13 Pátio do tipo berço comum. ................................................................................ 26 Figura 14 Pátio do tipo berço individual. ............................................................................ 26 Figura 15 Processos de produção de vigas. ......................................................................... 27 Figura 16 Guindaste de pórtico. .......................................................................................... 28 Figura 17 Equipamento Fischiettis. ..................................................................................... 28 Figura 18 Equipamento Carreloni. ...................................................................................... 29 Figura 19 Carreta Dolly transportando viga pré-moldada. .................................................. 29 Figura 20 Guindaste retirando viga da carreta Dolly e lançando-a em seu respectivo vão. 30

Figura 21 Treliças lançadeiras. ............................................................................................ 31 Figura 22 Seção Ponte Estaiada. ......................................................................................... 35 Figura 23 Acessos da Ponte Estaiada: 0,100,200,300 e 400. .............................................. 35

Figura 24 Pátio de vigas - Detalhe de troca de solo ............................................................ 36 Figura 25 Pátio de vigas - Obra: Transcarioca .................................................................... 37 Figura 26 Espaçamento entre vigas ..................................................................................... 37 Figura 27 Relatório de ensaio de resistência do concreto fornecido para o setor de Qualidade da TCRJ. ............................................................................................................. 53

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1. Introdução

1.1. Importância da escolha do tema

O mercado da construção civil no Brasil, que passou anos estagnado pela falta de

investimentos na área de infraestrutura, atualmente cresce em ritmo considerável apesar do

contexto econômico atual. Isto porque a economia do País se fortaleceu e, também, pelo

interesse do Governo Federal em investir nessa área, criando projetos como PAC

(Programa de Aceleração do Crescimento) e obras como Minha Casa, Minha Vida.

Para acompanhar esse ritmo de crescimento, a indústria da construção teve que se

modernizar e buscar novos modelos de produção. Atualmente, é cada vez mais importante

analisar os processos de industrialização por emprego de técnicas construtivas que

viabilizem o aumento da produtividade e a redução de custos, e que ainda permitam a

redução de resíduos na obra.

O presente trabalho visa mostrar ao leitor as várias técnicas construtivas de

superestruturas de pontes com seção em vigas múltiplas como técnicas que reduzem o

ciclo produtivo da ponte. Ele tem foco em produtividade, redução do ciclo construtivo,

melhoria de qualidade e, por que não, benefícios ambientais pela redução de resíduos.

Além disso, no presente trabalho será mostrado como a produtividade e o domínio

do ciclo produtivo reduzem custos e desperdícios, melhoram a qualidade do produto e

aceleram o cronograma da obra.

Para o estudo de caso, será apresentada a obra de mobilidade urbana que foi

executada entre os anos de 2011 e 2014 na cidade do Rio de Janeiro, Transcarioca. Nela foi

implantado um pátio de vigas e, também, uma central de concreto com controle de

qualidade.

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1.2. Objetivo

O objetivo deste trabalho é apresentar a tendência do mercado de construção civil a

aplicar técnicas que reduzam o ciclo de produção, ou seja, técnicas que aumentem a

produtividade. Dentre as técnicas apresentadas no presente trabalho, destaca-se a técnica

de implantação de pátio de vigas pré-moldadas. Para essa técnica ser viável, é necessário

haver análise prévia de custos e espaço disponível. Além disso, é uma técnica amplamente

utilizada para casos específicos de obras rodoviárias de grande porte.

Objetiva também a realização de estudo comparativo de custos para o

empreendimento estudado (Estudo de caso – Transcarioca) entre a utilização de vigas pré-

moldadas fabricadas em canteiro apropriado, com mão de obra e equipamentos específicos

e vigas produzidas in loco.

1.3. Justificativa da escolha do tema

Em engenharia não existem soluções prontas para vencer a disputa “custo x

benefício”. Somente um bom planejamento baseado nas necessidades específicas de cada

obra, na sua localização e nos recursos disponíveis para sua execução é que podem definir

a melhor alternativa.

Neste trabalho foi abordado o emprego de vigas em concreto armado protendido na

superestrutura de pontes. Como estudo de caso foi apresentada obra de mobilidade urbana

na cidade do Rio de Janeiro, especificamente TransCarioca – Acessos Ponte Estaiada na

Barra da Tijuca. Isto porque, as vigas ali utilizadas foram pré-moldadas em pátio

adequado, técnica construtiva que vem sendo cada vez mais empregada em obras

rodoviárias do tipo pela sua facilidade, rapidez, qualidade e também pela questão

ambiental.

As vigas pré-moldadas vêm sendo implantadas na superestrutura de pontes pela

facilidade e rapidez pelo fato de serem executados em canteiro apropriado com todos os

recursos e equipamentos necessários disponíveis, acelerando o ciclo produtivo. Pela

qualidade por serem executados por mão de obra especializada e com controle tecnológico

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3

apropriado. E, finalmente, questão ambiental por reduzir desperdícios e impedir

contaminação do solo na área de aplicação dos elementos pré-moldados.

1.4. Metodologia

Para realização do presente projeto, foi feita pesquisa bibliográfica em artigos,

monografias, dissertações, trabalhos técnicos e, por fim, em complemento às pesquisas, foi

feito estudo de caso através de estudo de campo da obra Transcarioca, além de pesquisas e

entrevistas nos setores de produção do pátio de vigas, suprimentos, laboratório de controle

tecnológico, planejamento e contratos.

1.5. Descrição dos capítulos

O presente trabalho está dividido em seis capítulos: Introdução; Ciclo produtivo de

pontes de seção em vigas múltiplas; Fatores facilitadores ou complicadores do ciclo de

produção da superestrutura de pontes; Otimização do ciclo de produção da superestrutura

de pontes; Estudo de caso sobre pátio de vigas e apresentação de caso hipotético sobre

vigas moldadas in loco; Considerações finais.

O primeiro capítulo mostra a contextualização do tema abordado, justificando a

escolha do tema, seus objetivos, a metodologia adotada, a organização do conteúdo e a

importância do tema.

O segundo capítulo apresenta uma análise de ciclos produtivos de pontes com

superestrutura em vigas múltiplas. Para isso, foram mostrados os três ciclos construtivos

possíveis: vigas moldadas in loco, pré-moldadas e pré-fabricadas. Além disso, foi feita

uma rápida análise sobre o processo artensanal presente na construção civil no Brasil

juntamente com seus malefícios.

O terceiro capítulo tem como objetivo apresentar o estudo de indicadores de

produtividade para medir a produtividade do empreendimento abordando as principais

causas dos itens com baixa produtividade e os malefícios que elas trazem a engenharia

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4

civil. As dificuldades de cada tipo de ciclo construtivo abordados no capítulo dois também

são descritas nesse capítulo.

O quarto capítulo mostra a técnica construtiva mais utilizada para construção de

pontes com seção em vigas múltiplas. Explica em que ocasião é viável implantar um pátio

de vigas pré-moldadas. Nesta etapa é possível notar o ganho de produtividade e redução de

custos bem como suas etapas e características particulares como mão de obra utilizada,

equipamentos, materiais, custos e tempo necessário.

O quinto capítulo consiste na apresentação do Estudo de Caso - Acessos Ponte Estaiada

Dom Eugenio de Araújo Sales / Transcarioca – com vigas pré-moldadas oriundas de pátio

de vigas com central de concreto do próprio empreendimento. Além disso, também é

mostrado um caso hipotético de execução de vigas moldadas in loco com seus respectivos

custos, cronograma e qualidade do produto final. E, por fim, é feito um comparativo entre

as duas técnicas em relação a custo, tempo e qualidade dos itens produzidos.

O trabalho é finalizado com o sexto capítulo onde é feita a formulação de

conclusões acerca do tema abordado e as considerações finais, bem como sugestões para

trabalhos futuros.

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2. Ciclo produtivo de pontes de seção em vigas múltiplas

Segundo Izak Gomes, 2006, muitas vezes a solução do projeto de uma ponte ou

viaduto está condicionada ao método construtivo utilizado para execução da obra. O

sistema construtivo adotado será influenciado por diversos fatores como comprimento da

obra, altura do escoramento, regime, profundidade e velocidade do rio, e, capacidade

portante do terreno de fundação que definirá o custo da infraestrutura.

2.1. Definição de ciclo produtivo - Contextualização

Um ciclo produtivo caracteriza uma série de eventos que geram um bem. O

processo produtivo envolve o cumprimento de um conjunto de etapas realizadas pela

mesma empresa ou por empresas diferentes, mas todas conducentes à obtenção do mesmo

bem.

2.2. Elementos constitutivos da construção de pontes

É denominada ponte toda obra elevada destinada a vencer obstáculos que impeçam

a continuidade de uma via. Quando o obstáculo a ser vencido não é constituído por água,

esta obra é normalmente classificada como um viaduto. (GOMES, Izak 2006)

De maneira global, uma ponte de seção em vigas múltiplas é executada em três

etapas: infraestrutura, mesoestrutura e superestrutura. O esquema estrutural é apresentado

na figura 01.

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Figura 1 Esquema estrutural de uma ponte com vigas.

Fonte: ALMEIDA, 2000

A infraestrutura é a parte da ponte por onde os esforços recebidos da mesoestrutura

são transferidos para o terreno sobre o qual a obra está implantada. Os blocos, as sapatas,

as estacas, tubulões, etc, são os elementos constituintes da infraestrutura.

A mesoestrutura é constituída pelos pilares, que recebe os esforços da

superestrutura e os oriundos das ações sobre os próprios pilares, transferindo-os para a

infraestrutura.

A superestrutura é composta, em geral, por lajes e vigas principais e secundárias.

Trata-se do elemento de suporte direto do extrato.

Os encontros, que não foram apontados no desenho, são elementos intermediários

entre ponte e via. São considerados por alguns autores como elementos constituintes da

infraestrutura e por outros da mesoestrutura. Estes elementos têm características variáveis,

contudo têm função principal de absorver o empuxo dos aterros de acesso.

2.3. Ciclo produtivo da superestrutura

Dentre as inúmeras possibilidades estruturais de uma ponte e/ou viaduto, uma

solução que vem sendo adotada no Brasil para obras rodoviárias de grande escala é a

utilização de pontes com seção em vigas múltiplas, que é um dos tipos de ponte mostrados

na figura 02.

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Figura 2 Tipos de ponte.

Fonte: Enciclopédia Britannica, 2010

Isto porque a solução de pontes com seção em vigas múltiplas é afetada diretamente

pelo ciclo construtivo utilizado. Pontes e viadutos são, de forma geral, estruturas altamente

favoráveis a utilização de vigas pré-moldadas devido à repetitividade do processo de

construção das peças, que permite a racionalização da construção e consequentemente, a

redução de tempo e custos.

Na figura 03 é mostrado um esquema simplificado com o processo construtivo

tradicional de obras de ponte de seção com vigas múltiplas.

Figura 3 Ciclo produtivo geral.

Fonte: Estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

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A principal conclusão que pode-se tirar deste esquema é que todos os itens estão

interligados entre si e que qualquer falha ou atraso acarreta em atrasos maiores, elevação

de custos e redução da qualidade do produto final.

2.3.1 Ciclo construtivo de ponte de seção em vigas múltiplas moldadas in loco

Neste item será demonstrado o ciclo construtivo de uma ponte de seção em vigas

múltiplas com o desmembramento da 6ª etapa do ciclo mostrado na figura 03 para o caso

específico de vigas moldadas in loco.

Este desmembramento é apresentado na figura 04.

Figura 4 Ciclo de vigas moldadas in loco.

Fonte: Estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

Pode-se ver que há uma grande demanda de serviços até que se possa atingir a

etapa seguinte, de pré-lajes. Isto, não só aumenta o ciclo construtivo como também

aumenta as chances de ocorrerem falhas no andamento do processo.

A afirmativa acima é exatamente o que ocorre no processo artesanal, a perda de

produtividade com eventuais falhas do dia-a-dia da obra.

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2.3.2 Ciclo construtivo de ponte de seção em vigas múltiplas pré-moldadas

Analisaremos agora o ciclo construtivo de uma ponte de seção em vigas múltiplas

com o desmembramento da 6ª etapa vista na figura 03 para o caso específico de vigas pré-

moldadas em centrais específicas, ou seja, pátios de vigas. Este ciclo é apresentado na

figura 05.

Figura 5 Ciclo de vigas pré-moldadas em pátio de vigas.

Fonte: Estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

Neste caso, é possível ver que há uma redução considerável de tarefas a serem

executadas entre a produção das vigas e a 7ª etapa, acarretando em menos falhas e

consequentemente maior produtividade.

2.3.3 Ciclo construtivo de ponte de seção em vigas múltiplas pré-fabricadas

De acordo com Tiago Borges, 2006, o sistema de pré-fabricados está ligado não só

à rapidez no processo construtivo como também ao processo de transporte, montagem,

métodos de inspeção e controle, além de um enorme salto de qualidade nos canteiros de

obras. Na figura 06 é mostrado um exemplo de ponte de seção em vigas múltiplas com

vigas pré-fabricadas.

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Figura 6 Ponte sobre rio Itacaiúnas, Pará.

Fonte: Reportagem Folha do Bico, fevereiro 2010.

Pode-se ver na figura 07 que, quando as vigas pré-fabricadas são produzidas, as

preocupações são mesmas da produção de vigas pré-moldadas: planejamento e lançamento

das vigas. Ou seja, apenas o alinhamento de informação com a empresa contratada para

fabricação das vigas é suficiente para dar continuidade ao ciclo construtivo da ponte sem

alteração de cronograma e com total garantia de qualidade.

Figura 7 Ciclo de vigas pré-fabricadas.

Fonte: Estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

Entretanto, as vigas pré-fabricadas vêm com o diferencial do preço. Uma viga pré-

fabricada possui valor de mercado acima do estimado para vigas moldadas in loco e vigas

pré-moldadas.

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Neste trabalho, não será abordado o custo, cronograma e a qualidade de vigas pré-

fabricadas apesar de ser um tema de conteúdo interessante.

2.4. Análise da construção civil no Brasil

Analisando o ciclo apresentado no item 2.2.2, é possível ver que o ciclo de vigas

moldadas in loco retrata um aspecto artesanal do processo, isto é, a não industrialização se

torna um fator limitante da produtividade.

Embora os métodos convencionais de construção ainda predominem no país, os

métodos artesanais vêm perdendo espaço em favor de sistemas industrializados. As

vantagens envolvem mais praticidade e rapidez de execução, precisão dimensional,

limpeza do canteiro e mais segurança para os operários além de redução de custos e

materiais com a significativa redução de perdas.

Atrasos, baixa qualidade, falhas de projeto, acidentes de trabalho, falta de saúde e

segurança são obstáculos enfrentados pela construção civil brasileira.

Segundo Maurício Oliveira, 2014, até 2005, não havia uma perspectiva sustentável

de crescimento do setor e da economia como um todo, então, as empresas não investiam

em treinamento e formação. Atualmente as empresas investem em treinamento e formação,

mas os resultados levam tempo para aparecer.

O baixo nível técnico e educacional do brasileiro é uma reclamação quase unanime

de empresários de todos os setores, mas não é o principal problema. A questão é aumentar

o nível de investimento em qualificação de mão de obra.

Não só as empresas, mas sindicatos e cursos técnicos do governo estão

contribuindo com o processo, assim como o aumento de salários, que ajuda a atrair um

novo tipo de profissional. “Com o tempo, o perfil da mão de obra no setor irá mudar”,

afirma Maurício.

Enquanto o método de construção não deixar de ser artesanal, não será possível

obter grandes avanços em relação à produtividade e evolução do mercado de construção no

Brasil. A questão não é qualificar o trabalhador para o que é feito hoje, e sim passar para

um processo industrializado, com menor dependência desse processo artesanal de trabalho,

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onde cada serviço tem uma característica diferente. Depois disso será possível qualificar o

trabalhador.

A Construção Civil no Brasil só conseguirá vencer o desafio de dotar o País da

infraestrutura necessária ao seu desenvolvimento se encerrar o ciclo em que a construção é

praticada de forma artesanal.

No item 5.2 será abordado o caso hipotético de vigas moldadas in loco. Neste item

será possível ver as consequências do processo artesanal afetando diretamente o custo da

viga produzida. Posteriormente, no item 5.3, será feito um comparativo de custo,

cronograma e qualidade entre a produção de vigas moldadas in loco e o estudo de caso que

apresenta pátio de vigas para análise.

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3. Fatores facilitadores ou complicadores do ciclo de produção da superestrutura de pontes

Neste capítulo, será introduzido o tema Produtividade. Este tema será definido,

explicado e serão mostradas as principais causas e consequências da baixa produtividade.

Além disso, serão abordados os itens que afetam positivamente e negativamente os

ciclos produtivos de vigas moldadas in loco, vigas pré-moldadas e vigas pré-fabricadas que

estão diretamente ligados à produtividade.

3.1. Produtividade

A produtividade é o elemento básico do crescimento ao longo do tempo. A busca

por produtividade significa atingir o objetivo de produzir mais e melhor a partir de uma

combinação de recursos.

Dentre os vários fatores que influenciam a produtividade no setor de construção

civil destacam-se crescimento econômico, formalização das empresas e da mão de obra do

setor, qualificação dos trabalhadores e, principalmente, investimentos, segundo CBIC

(Câmara Brasileira da Indústria da Construção, 2010).

Ainda segundo a CBIC, na década de 2000, o segmento passou por um significativo

processo de expansão no Brasil com o crescimento do PIB do setor superando o do país.

Mesmo considerando os efeitos da crise internacional vista nos últimos anos esse

dinamismo vem sendo sustentado, o que implica em novos desafios em relação à inovação,

tecnologia, qualificação profissional e o estabelecimento de ambientes de negócios que

favoreçam a produtividade, a competitividade empresarial e o desenvolvimento do país.

3.1.1. Definição

Produtividade segundo Kellog (1981) é a relação entre produto gerado por homem-

hora. Genericamente podemos definir como sendo a relação entre as saídas e as entradas de

um processo produtivo, isso gera o chamado sistema produtivo, ou seja, é um sistema que

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pode ser decomposto em partes ou subsistemas e é um sistema que possui um conjunto de

serviços ordenados logicamente, inter-relacionados, interagentes e interdependentes.

De acordo com João Bosco (2012), o sistema produtivo é composto pelos seguintes

fatores de entrada: Mão de obra, materiais e equipamentos. Esses fatores irão interagir

entre si materializando o produto, gerando o processo de execução do serviço e dando

origem ao produto final, ou seja, a saída do sistema produtivo. Pode-se ver este processo na

figura 08.

Figura 8 Estudo de produtividade.

Fonte: Site E-civil – João Bosco da Silva, 2012

E, ainda segundo João, o processo de execução é o elo entre a entrada e a saída do

sistema produtivo. O tipo de processo produtivo adotado, o planejamento e o gerenciamento, são

fatores determinantes para que a execução seja realizada dentro das condições de prazo, custo,

qualidade e segurança pré-estabelecidos.

Para que haja um controle de produtividade da mão de obra é preciso ter os

seguintes dados:

a. Número de funcionários envolvidos no serviço

b. Tempo de execução do serviço

c. Tempo de transporte do material

d. Fatores externos

e. Definição do material utilizado

f. Definição e uso de equipamentos empregados

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Esses dados são calculados em função da mão de obra. Assim sendo, a

produtividade da mão de obra é a razão entre a quantidade da mão de obra medida em

homem.hora e a quantidade de serviço produzido.

Portanto, conhecer esses indicadores de medição é calcular índices de

produtividade que serão avaliados e comparados de forma corretiva ou não.

3.1.2. Características de produção

Em construções, na sua maioria, com processos construtivos tradicionais, é possível

estabelecer relações entre obras, no que se refere à padronização de serviços e de

sequências entre serviços, bem como a possibilidade de se parametrizar indicadores de

produção.

3.1.2.1. Padronização de serviços

Para construções que utilizam um mesmo processo construtivo, é definido um

conjunto de serviços que sempre estarão representados em um modelo, independente das

características volumétricas do empreendimento. Estes serviços, que são os mais

representativos, irão compor a base para construção do modelo.

3.1.2.2. Parametrização de indicadores

Considerando a semelhança entre obras construídas com o mesmo processo

construtivo, indicadores são parametrizados e utilizados para compor cenários para

análises de comportamento da produção. Através destes indicadores são geradas

informações sobre as principais variáveis de produção do empreendimento.

Os indicadores vêm sendo utilizados para mostrar o baixo desempenho do setor de

construção em termos de qualidade e produtividade. Entretanto, existem outras finalidades

que podem contribuir para o desenvolvimento do setor através dos mesmos indicadores:

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a. Função de visibilidade: demonstra o desempenho de uma organização,

indicando seus pontos fortes e fracos.

b. Função de controle: monitoramento de um indicador ao longo do tempo

identificando desvios e corrigindo-os a tempo.

c. Função de melhoria: estabelecimento de metas tanto no processo como na

motivação da equipe envolvida no processo.

Os indicadores mais utilizados na construção civil são:

1. Custos médios de construção

R$/m² de área construída

2. Produtividade da mão de obra

Homem.hora/m² (Forma)

Homem.hora/Tonelada (Armação)

3. Custos e consumos de insumo por serviço

R$/serviço

3.1.3. Causas e consequências da baixa produtividade

O conceito de perdas na construção é, com frequência, associado unicamente a

desperdícios de materiais. No entanto, devemos entender como “perda” qualquer

ineficiência que se reflita no uso de equipamentos, materiais, mão de obra e capital em

quantidades superiores àquelas necessárias à produção da construção. Neste caso, as perdas

englobam tanto a ocorrência de desperdícios de materiais quanto a execução de tarefas

desnecessárias que geram custos adicionais e não agregam valor.

O processamento dos materiais em produtos acabados é a atividade que agrega

valor ao produto, ou seja, transforma as matérias primas nos produtos requeridos.

Entretanto, o processamento não agrega valor ao produto quando há, por exemplo,

necessidade de retrabalho.

As principais causas da baixa produtividade são: Ausência de planejamento, alta

rotatividade de mão de obra, precariedade nas condições de trabalho, mão de obra não

qualificada e desorganização do canteiro de obras.

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Dessa maneira, temos que a perda é consequência de um processo de baixa

qualidade que traz como resultado não só uma elevação de custos, mas também um

produto final de qualidade deficiente.

Neste contexto, os índices de perdas cumprem um importante papel de indicadores

de desempenho dos processos produtivos e assim, podem ser utilizados como indicadores

de baixa produtividade.

3.2. Resultados em termo de produtividade

3.2.1. Vigas moldadas in loco

Após o entendimento do conceito de produtividade, analisando o método de

execução de vigas moldadas “in loco” podemos perceber possíveis gargalos durante o

andamento do ciclo produtivo. Isto porque, podem ocorrer falhas de levantamento de

material, interferência com outras atividades devido à redução do espaço disponível no

canteiro, atrasos contínuos devido ao fraco atendimento de concreteiras e, principalmente,

a mão de obra utilizada pode não ser especializada ocasionando maior desperdício de

material e redução da qualidade do mesmo.

Todos os fatores apresentados no item 2.2.2 podem afetar de maneira negativa a

produtividade e qualidade do produto final resultando não só em atrasos no cronograma

como também em elevação de custos da obra.

3.2.2. Vigas pré-moldadas em pátios de vigas

No método de vigas pré-moldadas podemos notar que há uma redução de possíveis

gargalos visto que a mão de obra, o quantitativo de material, controle de qualidade na

montagem e concretagem passam a ser de responsabilidade da equipe do pátio de vigas

pré-moldadas. Além disso, disponibiliza grande área no canteiro de obras para execução de

outras atividades. Esses fatores aumentam a produtividade e qualidade do produto final,

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reduzindo o cronograma da obra, e consequentemente reduzindo o custo fixo a longo

prazo.

No capítulo 4, será dado um detalhamento maior sobre a implantação de um pátio

de vigas pré-moldadas. Cálculos quanto ao custo do processo utilizando vigas pré-

moldadas serão mostrados no capítulo 5 e a comparação entre o ciclo produtivo de vigas

pré-moldadas e vigas moldadas “in loco” também será feita no capítulo 5.

3.2.3. Vigas pré-fabricadas

No método de vigas pré-fabricadas é possível perceber que a chance dos

lançamentos das vigas em seus respectivos vãos não ocorrer é difícil. A fábrica contratada

tem todo um planejamento e procedimento quanto aos lançamentos, portanto, tais situações

são extremas.

A questão é que vigas pré-fabricadas são altamente recomendadas em casos de

orçamentos flexíveis e cronogramas curtos, além de permitirem a redução do ciclo

produtivo, também garantem qualidade e redução de desperdícios de materiais durante sua

produção.

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4. Otimização do ciclo de produção da superestrutura de pontes

Atualmente a necessidade de se garantir prazos, consumos, custos compatíveis,

segurança, qualidade e redução dos desperdícios, obrigam o empreendedor e o construtor a

buscarem metodologias e processos construtivos amplamente utilizados como o uso de

peças pré-moldadas.

Neste capítulo, serão abordadas as possíveis maneiras de otimização do ciclo de

produção de pontes com seção em vigas múltiplas:

a. Vigas pré-fabricadas

b. Vigas produzidas em central montada para obra

4.1. Vigas pré-fabricadas

As vigas produzidas em fábricas são muito utilizadas atualmente. Da mesma

maneira que as vigas pré-moldadas, a necessidade de vigas pré-fabricadas, depende do

tamanho da obra e do seu cronograma.

As vigas pré-fabricadas se encaixam perfeitamente no perfil de obras rodoviárias

em que não é viável implantar um pátio de vigas. São recomendadas pela rapidez,

excelência em qualidade e por permitirem maior organização do canteiro de obras.

O foco deste trabalho será em vigas pré-moldadas produzidas em central

apropriada.

4.2. Vigas produzidas em central montada para obra

Cada vez mais peças pré-moldadas fabricadas no próprio canteiro vêm sendo

utilizadas. A intenção é promover um espaço com instalações provisórias visando apenas

atender a obra. Para fabricação exclusiva de vigas para construções como pontes com

seção em vigas múltiplas são criados pátios de vigas pré-moldadas.

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Figura 9 Viga pré-moldada após protensão dos cabos de ancoragem.

Fonte: Revista PINI, 2012.

Esta fabricação, em geral, se realiza próximo ao local da obra e após a protensão

são transportadas ao local de aplicação. A fabricação de vigas pré-moldadas é composta

pelos seguintes serviços:

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Figura 10 Fluxograma do ciclo de uma viga.

Fonte: Estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

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As vigas são executadas de acordo com o projeto, geralmente mais estreitas no

meio tendo sua extremidade mais larga com armadura mais robusta, onde se apoiam nas

travessas de modo a suportar os esforços cortantes elevados nesta região.

As vigas são colocadas sobre dispositivos de apoio através do lançamento com

guindastes ou treliças.

Assim, para definição e dimensionamento de uma pátio de vigas deve-se responder

os seguintes questionamentos:

Figura 11 Principais pontos para definição e dimensionamento de um pátio de vigas.

Fonte: Arquivo de dados Andrade Gutierrez – Portal Global, 2014.

4.2.1. Escolha do local de um pátio de vigas

Para a escolha do local para implantação do pátio de vigas algumas informações

devem ser levantadas e analisadas, principalmente a quantidade de vigas a ser produzida e

lançada.

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A quantidade de vigas a ser fabricada e o planejamento deve ser feito mês a mês

para o dimensionamento da área de fabricação e estocagem. Além disso, o planejamento

deve considerar também a sincronização da produção com os lançamentos para evitar

estoque desnecessário de vigas por períodos longos que acarretam em custo de estocagem

acima do previsto.

4.2.2. Características da viga

Já definidos a quantidade de fabricação e estoque, deve ser analisado o tamanho,

peso e altura das vigas de forma que possibilite calcular a área total necessária para início

dos trabalhos, assim como as cargas que atuarão no solo para preparação da base.

Algumas informações técnicas são apresentadas no estudo de caso, item 5.1, para

entendimento da organização e das dimensões dentro do pátio de vigas do estudo de caso

visto que as medidas variam de acordo com o espaço disponível.

4.2.3. Tipo de transporte

A escolha da área deve levar em consideração a maneira com que serão lançadas as

vigas, como por exemplo, treliça lançadeira ou guindaste, e a forma com que as vigas serão

transportadas do pátio de fabricação até o ponto de lançamento, como por exemplo, carreta

Dolly, Carrelone ou Pórtico.

As treliças lançadeiras são equipamentos na forma de grandes treliças, que operam

sobre apoios deslizantes, ocupando o vão no qual a estrutura será montada. As treliças são

mais utilizadas na execução de estruturas de concreto protendido, pré-moldada ou pré-

fabricada. Algumas construtoras possuem suas próprias treliças, mas não são muitas, pois

são equipamentos complexos e dependem de expertise para a aplicação. Caso não se

disponha de treliças lançadeiras, a montagem de vigas de concreto protendido exigirá

guindastes de alta capacidade.

Também existe um fator limitante para a escolha, o cronograma. A escolha pelo

lançamento através de treliças é mais lento, ou seja, em casos de pouco tempo disponível

para lançamento a opção mais indicada é o uso de guindastes.

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É preciso tomar os devidos cuidados de verificação das condições de lançamento e

trajeto do veículo devido à dimensão das vigas.

4.2.4. Concreto

É necessário ter a definição de qual tipo de concreto será utilizado. Este pode ser

oriundo de central própria ou de uma concreteira. Essa informação além de demandar área,

define o trajeto das betoneiras até o local de concretagem das vigas. Este trajeto interfere

diretamente no ciclo da viga por causa da interferência do trânsito caso o concreto seja

oriundo de concreteira.

4.2.5. Armação

É necessário também ter a definição se o aço será beneficiado em obra ou se o

serviço de corte e dobra será contratado. Caso seja feito em obra, é preciso dimensionar

área de central de armação e estocagem do aço bruto e/ou beneficiado.

Se a obra possuir disponibilidade de espaço para montagem das vigas, é

recomendado montar uma central de armação para que o aço possa ser beneficiado na

própria obra. Isto porque o ideal é comprar barras retas de 12m, tamanho padrão de

mercado, e, posteriormente beneficiá-lo. Esta opção torna-se mais viável, pois o aço

encarece R$ 0,36 por quilo, em média, quando o aço já é comprado beneficiado. (Valor

retirado de consulta ao setor de Suprimentos – TCRJ realizada em dezembro de 2014).

4.2.6. Protensão

Caso as vigas sejam protendidas é preciso prever os pontos de água e energia para

abastecimento da protensão e injeção, assim como área para estocagem dos materiais

necessários após o fim da protensão: cimento, bainha, ancoragens, etc.

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Figura 12 Detalhe da armação e posicionaento das bainhas de uma viga protendida.

Fonte: Pátio de vigas – Transcarioca, 2013.

4.2.7. Layout de um pátio de vigas

O layout de pátio de vigas é um aspecto essencial para o bom andamento do

processo visto que ele deve ser bem distribuído, organizado e acessível para os diversos

tipos de meio de transporte que englobam o processo.

Em sua grande maioria os pátios de vigas pré-moldadas são de duas formas: Berço

Comum ou Berço Individual.

4.2.7.1. Pátio tipo Berço Comum

É o tipo de pátio que prevê a criação de um único berço ou de uma linha de berços

onde as vigas serão fabricadas. Após a produção da viga é feita a movimentação da peça

fabricada por meio de Fischiettis (elementos que içam a viga com cabo de aço) para

liberação do berço.

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26

Figura 13 Pátio do tipo berço comum.

Fonte: Arquivo de dados Andrade Gutierrez – Portal Global, 2014.

É mais indicado quando existe grande número de vigas a serem fabricadas com

tamanho padronizado.

Vantagem: Redução da área de fabricação, pois não é necessário ter espaços

grandes entre as vigas estocadas.

Desvantagem: Riscos envolvidos na movimentação das vigas e seus custos.

4.2.7.2. Pátio tipo Berço Individual

Este tipo de pátio prevê a criação de um berço exclusivo para cada viga fabricada.

Figura 14 Pátio do tipo berço individual.

Fonte: Arquivo de dados Andrade Gutierrez – Portal Global, 2014.

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É indicado quando existem variações de tamanho entre as vigas e/ou pequeno

número de vigas.

Vantagem: Redução dos custos de movimentação das peças e dos riscos de

acidentes de trabalho.

Desvantagem: Necessidade de maior área de fabricação devido ao espaçamento

mínimo entre as vigas produzidas.

4.2.8. Processo produtivo

As vigas pré-moldadas podem ser fabricadas em dois processos distintos mostrados

na figura 15:

Figura 15 Processos de produção de vigas.

Fonte: Arquivo de dados Andrade Gutierrez – Portal Global, 2014.

Considerações a serem feitas a respeito dos dois processos citados na figura 15:

a. Quando se realiza a concretagem e montagem da cabeça da viga

anteriormente ao corpo da viga, a vibração é realizada na horizontal, o que

facilita a atividade e previne a ocorrência de patologias causadas pela má

vibração do concreto.

b. Quando a cabeça é concretada antes do corpo da viga, a protensão é mais

rápida em relação à concretagem da viga inteira devido ao fato da cabeça

já ter atingido resistência suficiente para suportar esforços provenientes da

protensão.

c. Executar a cabeça da viga separadamente do corpo implica em uma

execução mais trabalhosa devido a necessidade de transportá-la e

posicioná-la no pátio com o uso de guindastes.

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28

4.2.9. Equipamentos

4.2.9.1. Movimentação das vigas dentro do pátio

Para movimentação das vigas dentro do pátio podem ser utilizados pórticos,

Fischiettis e Carrelonis.

a. Guindaste de pórtico sobre trilhos – Içamento e transporte longitudinal.

Figura 16 Guindaste de pórtico.

Fonte: Alphatec Cranes, Pórticos rolantes, 2015

b. Fischiettis – É usada aos pares para içamento e transporte transversal de vigas.

Figura 17 Equipamento Fischiettis.

Fonte: Arquivo de dados Andrade Gutierrez – Portal Global, 2014.

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c. Carrelonis – pórtico sobre pneus para içamento e transporte longitudinal.

Figura 18 Equipamento Carreloni.

Fonte: Arquivo de dados Andrade Gutierrez – Portal Global, 2014.

4.2.9.2. Transporte da viga até o local de lançamento

Para esse tipo de transporte podem ser utilizadas carretas Dolly no caso de

distâncias maiores a 400m entre o pátio e o ponto de içamento da viga e, para distâncias

menores podem ser utilizados pórticos e Carrelonis.

Figura 19 Carreta Dolly transportando viga pré-moldada.

Fonte: Caminhões e carretas – Reportagem Interdição BR-386/RS, fevereiro 2014

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4.2.9.3. Transporte de materiais dentro do pátio

Para movimentações internas é aconselhável ter disponível um caminhão Munck

para situações como transporte do jogo de formas das vigas, transporte do aço beneficiado

para início da montagem, entre outras inúmeras utilidades que este caminhão possui.

4.2.9.4. Lançamento das vigas

As vigas são lançadas através de guindastes ou treliças a depender do espaço

disponível, do tipo de solo, do orçamento para locação dos equipamentos e do tempo

disponível para lançamentos. Este último porque existem locais onde os lançamentos só

podem ser feitos no período noturno com interdição do trânsito local.

a. Guindaste

Este tipo de equipamento é ideal para situações com orçamento flexível e

cronograma pouco trabalhável.

Na figura 20 pode ser visto o lançamento de uma viga pré-moldada. Neste

lançamento são utilizados dois guindastes, cada um responsável por içar a viga em suas

extremidades.

Figura 20 Guindaste retirando viga da carreta Dolly e lançando-a em seu respectivo vão.

Fonte: Blog do guindaste – Içamento de vigas de ponte, setembro 2013.

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b. Treliças

Já as treliças, são ideais para cronogramas mais trabalháveis e orçamentos pouco

flexíveis.

Na figura 21 são mostradas duas treliças, cada uma responsável pelo lançamento

das vigas de seus respectivos vãos.

Figura 21 Treliças lançadeiras.

Fonte: Empresa Mills, 2014.

4.2.10. Mão de obra

Para dimensionar a equipe que irá trabalhar na execução das vigas pré-moldadas é

necessário ter conhecimento da quantidade necessária a ser produzida e o prazo

estabelecido para essa produção.

Basicamente as equipes são divididas da seguinte maneira:

1. Equipe de concreto

2. Equipe de forma

3. Equipe de armação

4. Equipe de protensão e injeção

5. Equipe de topografia

6. Equipe de laboratório

7. Equipe de acabamento

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4.2.11. Materiais

Além do controle de equipamentos e mão de obra, é de extrema importância o

levantamento e o controle de estoque de materiais disponíveis em campo para que o ciclo

não seja interrompido. Os materiais imprescindíveis para o ciclo são:

a. Jogo de formas metálicas corretamente dimensionado para a equipe e

produtividade estipulada

b. Aço devidamente beneficiado e organizado para montagem

c. Bainhas para passagem dos cabos de protensão

d. Cabos de protensão de acordo com especificação de projeto

e. Ancoragens definidas no projeto para perfeito encaixe com o macaco

hidráulico (equipamento responsável pela protensão)

f. Espaçadores para garantir cobrimento à armação

g. Concretagem previamente planejada e organizada

h. Desmoldante para facilitar desforma

i. Cimento para injeção das bainhas após finalização das protensões na viga

j. Materiais e equipamentos para acabamento

A boa administração dos estoques é de vital importância, uma vez que parte do

capital das empresas está nos materiais envolvidos na produção. O objetivo básico do

controle de estoques é evitar o desabastecimento de material, sem, no entanto, permitir que

ocorra a superestocagem.

4.2.12. Resultados

Este capítulo mostrou como os itens planejamento e gestão são primordiais para a

realização do objetivo final.

A partir do momento que se tem o domínio sobre o ciclo produtivo, a mão de obra

(direta e indireta), equipamentos e materiais é preciso apenas manter a gestão e seguir o

que foi planejado inicialmente.

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Todos esses elementos juntos são responsáveis pela obtenção de um produto final

de qualidade, com pouco desperdício de material e dentro do cronograma e custo

estipulado.

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5. Estudo de caso sobre pátio de vigas e apresentação de caso hipotético de vigas moldadas in loco

Neste capítulo será apresentado estudo de caso com implantação de pátio de vigas e

caso hipotético de produção de vigas moldadas in loco com posterior comparativo entre

esses itens.

O estudo de caso é referente à Ponte Estaiada Cardeal Dom Eugenio de Araújo

Sales, na Barra da Tijuca, executada pela Andrade Gutierrez para a implantação do

Corredor BRT Transcarioca na cidade do Rio de Janeiro entre os anos 2011 e 2014.

Já o caso hipotético aborda a produção de vigas da ponte em questão com os

índices de produtividade da equipe de campo disponível.

5.1. Estudo de caso: Viadutos de acesso à Ponte Estaiada Dom Eugenio de Araújo Sales com vigas pré-moldadas em pátio de vigas

A ponte Cardeal Dom Eugenio de Araújo Sales localizada na Avenida Ayrton

Senna, esquina com Abelardo Bueno, sobre o canal que liga as lagoas de Jacarepaguá e da

Tijuca, possui quatro faixas, sendo duas exclusivas para o BRT Transcarioca. Além da

ponte, foram construídos dois acessos, chamados de Ramo 200 e Ramo 400 que

desembocam no Ramo 300, para a região conhecida como Península que permitiram a

melhora do fluxo de veículos na região.

A ponte possui um vão central de 131m, dois vãos laterais de 39m sendo a distância

entre os apoios extremos de 209m e o comprimento total de 213,6m, sendo este trecho

executado em balanço sucessivo. A figura 22 apresenta a seção da ponte em questão.

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Figura 22 Seção Ponte Estaiada.

Fonte: Projeto Transcarioca

A ponte possui dois acessos chamados de Ramo 0 e Ramo 100, que possuem

respectivamente 605m e 545m de comprimento executados em vãos de vigas pré-

moldadas. Ambos foram executados em pista rodoviária com 10,10m de largura.

Figura 23 Acessos da Ponte Estaiada: 0,100,200,300 e 400.

Fonte: Foto aérea, dezembro 2014.

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Para a execução do trecho BRT com 28 quilômetros, foi necessário implantar um

canteiro central com intuito de centralizar equipe de administração, pátio de vigas e pré-

moldados, central de armação e serralheria, central de concreto e asfalto além de

laboratório de qualidade para controle tecnológico do concreto e asfalto produzidos.

O canteiro central foi implantado na Estrada dos Urubus, na Barra da Tijuca. Sua

localização foi assim definida não só devido à necessidade de grande área para instalação

como também por estar próximo à principal obra de arte do trecho: Ponte Cardeal Dom

Eugenio de Araújo Sales, evitando maiores transtornos ao trânsito da cidade no

deslocamento de material e concreto.

O canteiro central possuía aproximadamente 51.000 m² dos quais o pátio de vigas

demandou aproximadamente 9.000 m².

Para montagem do pátio de vigas, foi necessário fazer troca de solo na área

hachurada destacada na figura 24 para garantir a estabilidade do terreno.

Figura 24 Pátio de vigas - Detalhe de troca de solo

Fonte: Projeto CCE-IND-11-001 – Projeto de escavação para troca de solo

O pátio foi dimensionado para execução de 116 vigas pré-moldadas. Além disso,

foram utilizados dois pórticos para transporte das vigas dos dois berços de fabricação até o

local de estocagem, dentro do próprio canteiro. A figura 25 mostra detalhes da distribuição

do pátio de vigas.

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Figura 25 Pátio de vigas - Obra: Transcarioca

Fonte: Projeto Transcarioca – Canteiro Central – Patio vigas 16-10-12 REV2

Na figura 26, podemos ver que as vigas possuem 1,00m de largura e o espaçamento

adotado entre elas foi de 0,86m a 1,00m. Além disso, para locomoção dos equipamentos de

transporte foi dimensionada pista com 12,7m de largura e, trecho com 4m de largura para

locomoção de funcionários na área de estocagem.

Figura 26 Espaçamento entre vigas

Fonte: Projeto Transcarioca – Canteiro Central – Patio vigas 16-10-12 REV2

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Para o transporte das vigas, ficou definido que seria por meio da carreta Dolly de

três eixos que suporta até 80 toneladas. Já para o lançamento das vigas ficou definido que

seriam utilizados dois guindastes de 30 toneladas cada.

Para execução das vigas foi necessário um planejamento prévio de lançamentos.

Isto porque, o andamento do ciclo produtivo visto na figura 03 afeta diretamente o

lançamento das vigas e também porque no pátio de vigas há um ciclo de determinados dias

que deve ser respeitado, este ciclo será visto no item 5.1.2.

A seguir, é feita uma análise de custo, qualidade e de cronograma com a

implantação de um pátio de vigas.

Algumas informações técnicas importantes para a análise de custo, qualidade e

cronograma das vigas produzidas:

a. Tipo de viga: Gerber ou comum

b. Comprimento das vigas: variável de 21,70m a 35,43m

c. Forma, quantidade de aço e volume de concretagem variável por viga

5.1.1. Descrição de Custo

Os custos para execução de vigas pré-moldadas se baseiam basicamente no efetivo

necessário, nos materiais e no aluguel dos equipamentos.

5.1.1.1. Material

a. Aço

No pátio de pré-moldados da Transcarioca, o aço era cortado e dobrado na central

de armação, transportado e organizado próximo ao berço de execução da viga com as

posições devidamente separadas para facilitar o trabalho de montagem.

É apresentada tabela 01 com as bitolas e os respectivos valores no mercado no ano

de 2009, ano de estudo do projeto. Lembrando que os valores fornecidos na tabela incluem

10% de perda e consumo de arame recozido.

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Bitola (mm) R$/Kg

6,3 3,13

8 3,13

10 2,99

12,5 2,87

16 2,87

20 2,87

25 2,91

Tabela 1 Aço CA50 - Barras redondas utilizadas para execução das vigas com seus respectivos valores.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

Na tabela 02 são mostrados os quantitativos de aço utilizados para montagem das

116 vigas separados por bitola além de ser mostrado também o montante gasto com tal

consumo de aço.

Bitola (mm)

Total consumido nas

116 vigas (Kg) Total gasto (R$)

6,3 5171,1 16185,5

8 42489,7 132992,8

10 63739,5 190581,1

12,5 214041,3 614298,5

16 10784,4 30951,2

20 103901,6 298197,6

25 25511,2 74237,6

R$ 1.357.444,35

Tabela 2 Total de aço CA50 consumido por bitola no pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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b. Formas metálicas

Para execução das vigas foram considerados dois berços para montagem das 116

vigas. Assim, foram alugados dois conjuntos de formas metálicas cujo valor não foi

fornecido pelo setor de Contratos pelo fato do valor contratado abranger diversos itens

aplicados a toda a obra.

Dessa maneira, o valor do aluguel dos conjuntos de forma não será incluído no

custo de material.

c. Concreto

O concreto estipulado para as vigas foi o do tipo fck 40Mpa, bombeado através de

bomba. Na tabela 03 é dado o valor que compreende o fornecimento, colocação nas

formas, espalhamento, adensamento mecânico e acabamento.

Vigas (Unidade) Volume total (m³) Concreto Fck 40 Mpa (R$/m³) Total gasto

116 2777 316,17 R$ 877.988,28

Tabela 3 Volume total de concreto Fck40 Mpa para concretagem de todas as vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”

d. Cabos de protensão

Para a protensão das vigas, foram utilizadas cordoalhas sete fios, nua, CP190 de

diâmetro 15,2mm. A tabela 4 mostra algumas informações adicionais sobre a cordoalha em

questão e a tabela 5 mostra o custo total com o material para as 116 vigas.

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Tabela 4 Cordoalhas disponíveis no mercado com destaque para cordoalha utilizada.

Fonte: ArcelorMittal, 2014

Cordoalha Comprimento (m) Kg/m Peso (Kg) R$/Kg Total (R$)

7 fios nua CP190

15,2mm 27670 1,102 30492,34 5,51 R$ 168.012,79

Tabela 5 Custo com a cordoalha especificada

Fonte: ArcelorMittal, fevereiro 2015

e. Custo total com material no pátio de vigas da Transcarioca

Material Total (R$)

Aço R$ 1.357.444,35

Concreto R$ 877.988,28

Cordoalhas R$ 168.012,79

R$ 2.403.445,42

Tabela 6 Resumo do custo com material no pátio de vigas - Transcarioca.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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5.1.1.2. Mão de obra

A mão de obra necessária pode ser dividida em mão de obra direta, quando o

trabalhador é diretamente empregado na fabricação de um bem ou serviço, e mão de obra

indireta, quando o trabalho é realizado em atividades frequentemente indivisíveis, como

supervisão ou apoio à produção de manutenção de equipamentos, limpeza, etc.

5.1.1.2.1. Mão de obra indireta

Para o dimensionamento da mão de obra indireta, foram montadas as seguintes

equipes:

1. Equipe de engenharia (produção)

2. Equipe de protensão

3. Equipe de controle tecnológico

1. Equipe de produção

Neste trabalho não foi acrescentado o custo da mão de obra da central de armação

que proporcionou o corte e dobra do aço das 116 vigas visto que a central atendia a todos

os 28 quilômetros de obra e, portanto, o montante de aço referente às vigas é muito

pequeno perto do montante total de aço utilizado em todo o trecho.

Na tabela 07 é visto a equipe de mão de obra indireta que atuou na gestão e controle

do pátio de vigas. Algumas observações cabíveis são importantes:

a. O quantitativo de horas trabalhadas é o quantitativo pago pela empresa a

cada trabalhador conforme exigência do sindicato.

b. O montante final se refere ao salário e as despesas da empresa com seus

funcionários

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Função R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Engenheiro de produção 116,23 200 23246

Técnico de produção 35,9 200 7180

Auxiliar técnico 23,02 200 4604

Estagiário nível superior - - 1000

R$ 36.030,00

Tabela 7 Custo mensal da equipe de produção.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

2. Equipe de protensão: Protende

Para execução das vigas foi necessário contratar equipe de protensão para protensão

das 116 vigas. A equipe selecionada para tal serviço foi a Protende.

Não foi possível estipular o custo da equipe de protensão, pois o valor contratado

foi um valor fechado. Além disso, toda a protensão da Ponte Estaiada (Estais, cabos

longitudinais e transversais) foi incluída no valor pago a cada mês, tornando o valor da

equipe de protensão difícil e incerto.

Dessa maneira, o valor da equipe de protensão não foi incluído no custo de mão de

obra.

3. Equipe de Controle Tecnológico

O serviço de controle tecnológico do concreto consiste em checar, por meio de

ensaios, a qualidade do material que será empregado na obra, com a finalidade de verificar

principalmente sua durabilidade e resistência.

Para garantir o bom desempenho do concreto, a construtora deve estar atenta à

escolha dos materiais, à dosagem dos componentes do concreto e de aditivos, adições, e à

aplicação do material durante toda a obra.

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A equipe de controle tecnológico de concreto era constituída de encarregado de

laboratório, doze auxiliares de laboratório, dois motoristas e um estagiário. O custo desta

equipe foi diluído no valor por m³ de concreto devido ao fato do laboratório atender toda a

Transcarioca e pode ser verificado na tabela 08.

Vigas (Unidade) Volume total (m³) Controle Tecnológico (R$/m³) Total gasto

116 2777 35,08 R$ 97.415,41

Tabela 8 Custo total com controle tecnológico.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

O gasto com controle tecnológico engloba o controle do concreto constando de

coleta, moldagem e capeamento de corpos de prova com transporte, ensaio de resistência à

compressão aos 28 dias e “slump test”, medido por m³ de concreto colocado nas formas.

5.1.1.2.2. Mão de obra direta

Para o dimensionamento da mão de obra direta, foram montadas as seguintes

equipes:

1. Equipe de armação

2. Equipe de topografia

3. Equipe de forma

4. Equipe de concretagem

5. Equipe de acabamento

1. Equipe de Armação

A equipe de armação responsável pela montagem das vigas foi dimensionada para

executar uma viga por dia.

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Na tabela 09 é detalhado que com uma produtividade média de 15,3Kg/Hh o

serviço foi alcançado conforme planejado, ou seja, um homem a cada hora trabalhada

conseguiu montar em média 15,3Kg de armação da viga. No final do dia, 25 homens, após

225 horas trabalhadas, montaram uma viga com 3433,25 Kg.

O valor de 3433,25Kg foi retirado a partir da média entre o peso da armação de

todas as vigas.

Função Quantidade Horas trabalhadas (h) Kg/Viga Kg/Hh

Encarregado de armação 1 - - -

Armador 21

225 3433,25 15,3

Servente 4

Tabela 9 Produtividade da equipe de armação.

Fonte: Valores retirados do estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

O custo da equipe de armação é demonstrado na tabela 10.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Enc. de armação 1 55,28 200 11056

Armador 21 23,02 200 96684

Servente 4 17,47 200 13976

R$ 121.716,00

Tabela 10 Custo mensal da equipe de armação do pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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46

2. Equipe de Topografia

A equipe de topografia era responsável pelo posicionamento das bainhas para

passagem nos cabos de protensão de acordo com as coordenadas dos projetos fornecidos.

Seu custo é apresentado na tabela 11.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Topógrafo 1 58,48 200 11696

Auxiliar de topógrafo 2 23,02 200 9208

R$ 20.904,00

Tabela 11 Custo mensal da equipe de Topografia do pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

3. Equipe de Forma

A equipe de forma era responsável pela limpeza da base após armação, montagem

da viga e desmontagem das formas metálicas após esta atingir sua resistência de projeto.

A equipe foi dimensionada para trabalhar por 5 horas exclusivamente montando

uma viga, ou seja, montagem de uma viga por dia e outras atividades citadas

anteriormente. O cálculo da produtividade da equipe de forma pode ser visto na tabela 12.

Função Quantidade Horas trabalhadas

(h) m²/Viga m²/Hh

Encarregado de Forma 1 - - -

Carpinteiros 10

75 116,5 1,55

Montadores 1

Marteleteiro 1

Serventes 3

Tabela 12 Produtividade da equipe de forma.

Fonte: Valores retirados do estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

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47

O custo da equipe de forma pode ser visto na tabela 13.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Encarregado de Forma 1 50,05 200 10010

Carpinteiros 10 23,02 200 46040

Montadores 1 28,58 200 5716

Marteleteiro 1 31,54 200 6308

Serventes 3 17,47 200 10482

R$ 78.556,00

Tabela 13 Custo mensal da equipe de forma do pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

4. Equipe de concretagem

Por ser uma concretagem simples, no dimensionamento da equipe de concretagem

não foi necessário contratar um encarregado de pedreiro. A equipe e seu respectivo custo

são demonstrados na tabela 14.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Pedreiros 2 23,02 200 9208

Serventes 3 17,47 200 10482

R$ 19.690,00

Tabela 14 Custo mensal da equipe de concretagem do pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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48

5. Equipe de acabamento

A equipe de acabamento era responsável pelo corte dos cabos de protensão após

liberação da Protende, pela injeção de nata nas bainhas e, principalmente, pelo acabamento

das vigas. Acabamento este que incluía lixamento de toda a lateral da viga e lixamento

especial nas quinas das vigas.

O efetivo e respectivo custo da equipe de acabamento pode ser visto na tabela 15.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Feitor de pedreiro 1 39,23 200 7846

Pedreiros 6 23,02 200 27624

Armadores 2 23,02 200 9208

Serventes 3 17,47 200 10482

R$ 55.160,00

Tabela 15 Custo mensal da equipe de acabamento do pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

6. Custo mensal total com mão de obra no pátio de vigas da Transcarioca

Na tabela 16 é totalizado o custo com mão de obra direta e indireta.

Tipo de MO Equipe Total (R$)

Indireta Engenharia/Produção 36030

Indireta Controle tecnológico 19483

Direta Armação 121716

Direta Topografia 20904

Direta Forma 78556

Direta Concretagem 19690

Direta Acabamento 55160

R$ 351.539,08

Tabela 16 Custo mensal total da mão de obra no pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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49

5.1.1.3. Equipamentos

a. Pórticos

A implantação de pórticos para movimentação das vigas dentro do pátio de vigas da

Transcarioca foi viável para a Andrade Gutierrez, pois esta possui equipamentos próprios

que possuem apenas custo de manutenção e mobilização/desmobilização. Dessa maneira, o

custo dos pórticos utilizados no pátio de vigas pode ser visto na tabela 17.

Equipamento R$ para mobilização,montagem e

desmobilização

Pórtico 5 Toneladas R$ 28.750,00

Pórtico 5 Toneladas R$ 28.750,00

R$ 57.500,00

Tabela 17 Custo com mobilização, montagem e desmobilização de pórticos seis toneladas.

Fonte: Valores retirados do estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

b. Carreta Dolly

A carreta do tipo Dolly com capacidade de suporte igual a 80 toneladas foi utilizada

para o transporte noturno das vigas do pátio de vigas até o local de lançamento.

O custo do transporte individual das vigas foi de R$ 5950,00. Assim, o custo total

com o transporte das 116 vigas pode ser visto na tabela 18.

Vigas (unidade) R$/viga Total (R$)

116 5950 R$ 690.200,00

Tabela 18 Custo total com transporte de vigas.

Fonte: Valores retirados do estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

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50

c. Guindastes para lançamento das vigas

Para o lançamento das vigas foram utilizados dois guindastes. Os guindastes

retiravam as vigas diretamente da carreta Dolly e lançavam as vigas em seus respectivos

vãos.

O primeiro guindaste era do modelo GMK 5275, fabricante GROVE, com lança de

26,60m de comprimento e capacidade de trabalho igual a 17 toneladas. O segundo era do

modelo GT 600 EX, fabricante TADANO, com lança de 27,0m de comprimento e

capacidade de carga de trabalho igual a 9,1 toneladas. O custo dos guindastes é dado na

tabela 19.

Equipamentos Lançamento de Vigas (Unidade) Total gasto

Guindaste GMK 5275

116 R$ 552.000,00

Guindaste GT 600 EX

Tabela 19 Custo com aluguel de guindastes.

Fonte: Departamento de Contratos TCRJ, 2014.

d. Custo total com equipamentos no pátio de vigas da Transcarioca

Equipamentos Total (R$)

Pórticos R$ 57.500,00

Carreta Dolly R$ 690.200,00

Guindastes R$ 552.000,00

R$ 1.299.700,00

Tabela 20 Custo total com equipamentos no pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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51

5.1.2. Análise do Cronograma – ciclo da viga

Inicialmente foi proposto um ciclo com 20 dias desde a etapa da concretagem até o

transporte da viga. Esse ciclo seguia a sequência mostrada na tabela 21.

Dia do ciclo Total de dias Atividade

1º dia 1 Armação da viga

2º dia 1 Montagem da forma e concretagem da viga

3º dia ao 7º dia 5 Repouso no berço e desforma da viga

7º dia - 1ª etapa de protensão

8º dia - Transporte para o estoque

8º ao 17º dia 10 Repouso no estoque

17º dia - 2º etapa de protensão

18º dia - Resultado Protende

18º ao19º dia 2 Corte das cordoalhas e injeção de nata

20º dia 1 Transporte da viga

Tabela 21 Ciclo inicial de vigas.

Fonte: Baseado em estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

Após análise do ciclo por parte da equipe de produção foi possível diminuir a

quantidade de dias do ciclo pelos seguintes fatores:

a. O laboratório de controle tecnológico passou a fazer rompimento de corpo

de provas após 3º dia de concretagem. No 3º dia a viga já possuía a

resistência necessária para suportar os esforços de protensão solicitados

em projeto, 25MPa. Assim, após liberação do projetista, a 1ª etapa de

protensão passou a ocorrer no 3º dia e não mais no 5º dia.

b. O laboratório de controle tecnológico passou a fazer rompimento de corpo

de prova após 7º dia da 1º etapa de protensão. Caso o resultado do

rompimento fosse superior a 33MPa, a viga poderia ter sua 2ª etapa de

protensão.

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Dessa maneira, foram economizados cinco dias no ciclo da viga. O ciclo passou a

seguir a sequência da tabela 22.

Dia do ciclo Total de dias Atividade

1º dia 1 Armação da viga

2º dia 1 Montagem da forma e concretagem da viga

3º dia ao 5º dia 3 Repouso no berço e desforma da viga

5º dia - 1ª etapa de protensão

6º dia - Transporte para o estoque

6º ao 12º dia 7 Repouso no estoque

12º dia - 2º etapa de protensão

13º dia - Resultado Protende

13º ao 14º dia 2 Corte das cordoalhas e injeção de nata

15º dia 1 Transporte da viga

Tabela 22 Ciclo de vigas após análise feita por equipe de produção.

Fonte: Baseado em estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

5.1.3. Qualidade

Como foi mostrado no item 5.1.2, o controle tecnológico é fator decisivo no ciclo

da viga e claro, na qualidade do produto produzido.

É importante que a empresa e os funcionários ligados ao processo tenham uma

noção básica sobre o assunto antes da instalação de uma central de concreto na obra, pois a

economia pode se transformar em um grande problema.

Na NBR 12655 (Concreto – preparo, controle e recebimento) existe a

obrigatoriedade de uma dosagem experimental para concretos com resistência igual ou

superior a 15 MPa. Assim, a contratação de um laboratório gabaritado para execução

destes serviços é de fundamental importância para quem quer fazer seu próprio concreto.

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53

No caso específico da Transcarioca, o Laboratório de Controle Tecnológico não era

contratado. A equipe era mão de obra própria cujos custos foram esclarecidos no item

5.1.1.

No pátio de vigas era necessário um acompanhamento rigoroso dos ensaios de

resistência do concreto por causa da necessidade de execução das protensões:

No 3º dia se a viga apresentasse resistência maior ou igual a 25MPa e

No 10º dia se a viga apresentasse resistência igual ou superior a 33MPa.

Assim, o laboratório trabalhava com ensaios de resistência com 1, 3, 5, 7,10,14 e 28

dias e fornecia todos os resultados para a Protende agilizar o processo de protensão. Para o

setor de Qualidade, era necessário apenas o ensaio de resistência do concreto aos 7,14 e 28

dias como é apresentado na figura 27.

Figura 27 Relatório de ensaio de resistência do concreto fornecido para o setor de Qualidade da TCRJ.

Fonte: Laboratório de controle Tecnológico da Transcarioca

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54

5.2. Caso hipotético de vigas moldadas in loco

Neste item será mostrado o caso hipotético que, da mesma maneira que o estudo de

caso, apresenta análise de custo, cronograma e de qualidade de vigas produzidas no próprio

canteiro de obras.

Como o próprio nome diz se trata de um caso hipotético, ou seja, os valores e

informações disponíveis neste item foram estimados para a execução de vigas moldadas in

loco. Os índices de produtividade de armação e forma, por exemplo, foram retirados a

partir da mão de obra utilizada ao longo dos 28 quilômetros da obra Transcarioca, com

exceção do pátio de vigas. E, as quantidades foram baseadas nas quantidades fornecidas no

item 5.1 para efeito comparativo.

Será feita uma análise de produção de 116 vigas moldadas in loco visto que o

estudo de caso apresentado no item 5.1 aborda uma demanda com esse montante e também

porque, para fins comparativos, é interessante utilizar a mesma quantidade de vigas.

A apresentação do caso hipotético visa, principalmente, mostrar no item 5.3 a

diferença de custo, cronograma e qualidade entre vigas moldadas in loco e pré-moldadas.

5.2.1. Descrição de custo

Neste item serão mostrados os materiais cujos custos são mais impactantes no valor

final de uma viga, a mão de obra e os equipamentos envolvidos em todo o processo.

5.2.1.1. Material

a. Aço

No caso do aço, pelo fato da quantidade demandada ser muito grande, haveria

necessidade de espaço para estoque e espaço para corte e dobra no canteiro, o que não é

possível. Dessa maneira, será considerado que o aço chegou ao canteiro de obras cortado e

dobrado diretamente da fábrica.

A tabela 23 apresenta os valores cobrados por quilo, separados por bitola.

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55

Bitola (mm) R$/Kg

6,3 3,49

8 3,49

10 3,5

12,5 3,23

16 3,23

20 3,23

25 3,23

Tabela 23 Aço CA50 - Barras redondas utilizadas para execução das vigas com seus respectivos valores.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

O fato de o aço ser beneficiado antes de ser enviado para a obra faz com que haja

um acréscimo de R$ 360,00 por tonelada de aço comprado, independente da bitola.

A tabela 24 apresenta o custo total da armação utilizada para execução das 116

vigas.

Bitola (mm) R$/Kg Total consumido (Kg) Total gasto (R$)

6,3 3,49 5171,1 18047,1

8 3,49 42489,7 148289,1

10 3,35 63739,5 213527,3

12,5 3,23 214041,3 691353,4

16 3,23 10784,4 34833,6

20 3,23 103901,6 335602,2

25 3,23 25511,2 82401,2

R$ 1.524.053,87

Tabela 24 Total de aço CA50 consumido pelo canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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56

b. Formas metálicas

Pelo mesmo motivo explicitado no item 5.1.1.1, o valor do aluguel dos conjuntos

de forma não será incluído no custo de material.

c. Concreto

Considerando que a obra não possui central de concreto, o concreto deve ser

fornecido por meio de concreteira. O valor fornecido pela concreteira Topmix, no ano de

2009, foi de R$ 398,41 por metro cúbico, compreendendo o fornecimento de concreto

importado de usina e coleta de corpos de prova e análise em laboratório.

A tabela 25 apresenta supostamente o montante gasto com concreto das vigas.

Vigas (Unidade) Volume total (m³) Concreto Fck 40 Mpa (R$/m³) Total gasto

116 2777 398,41 R$ 1.106.364,65

Tabela 25 Concreto utilizado para concretagem das vigas com seu respectivo custo.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”

d. Cabos de protensão

Para a protensão das vigas, foram utilizadas as mesmas cordoalhas citadas no

estudo de caso: cordoalhas sete fios, nua, CP190 de diâmetro 15,2mm.

Tabela 26 Cordoalhas disponíveis no mercado.

Fonte: ArcelorMittal, 2014

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57

O custo com material foi o mesmo considerado no pátio de vigas como pode ser visto na tabela 27.

Cordoalha Comprimento (m) Kg/m Peso (Kg) R$/Kg Total (R$)

7 fios nua CP190

15,2mm 27670 1,102 30492,34 5,51 R$ 168.012,79

Tabela 27 Custo com a cordoalha especificada.

Fonte: ArcelorMittal, 2014

e. Custo total com material no canteiro de obras

Material Total (R$)

Aço R$ 1.524.053,87

Concreto R$ 1.106.364,65

Cordoalhas R$ 168.012,79

R$ 2.798.431,31

Tabela 28 Custo total com material em um canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”

5.2.1.2. Mão de obra

5.2.1.2.1. Mão de obra indireta

Para o dimensionamento da mão de obra indireta, foram montadas as seguintes

equipes:

1. Equipe de engenharia (produção)

2. Equipe de protensão

3. Equipe de controle tecnológico

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58

1. Equipe de produção

Para controle da produção, foi estabelecida equipe com engenheiro responsável

pela obra, dois técnicos, um auxiliar técnico e um estagiário cujos custos são demonstrados

na tabela 29.

Função R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Engenheiro de produção 116,23 200 23246

Técnico de produção 35,9 200 7180

Técnico de qualidade 71,07 200 14214

Auxiliar técnico 23,02 200 4604

Estagiário nível superior - - 1000

R$ 50.244,00

Tabela 29 Custo mensal da equipe de Produção do canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

2. Equipe de protensão

Pelo mesmo motivo explicitado no item 5.1.1.2.1, o valor da equipe de protensão

não será incluído no custo de mão de obra.

3. Equipe de controle tecnológico

De acordo com Luiz Hamassaki, normalmente, a concreteira realiza o ensaio dos

materiais, mas o ideal é que um órgão independente, não vinculado à concreteira, faça esse

tipo de trabalho.

Antes de escolher uma prestadora de serviços, deve-se verificar se a empresa possui

acreditação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro).

São obrigados por Norma, ensaios de diversos materiais (NBR 12654), elaboração

de dosagem experimental (NBR 12655) e controle tecnológico do concreto (ensaios de

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59

corpo de prova). Este valor está entre 5% e 10% do custo com matéria prima. O valor

estimado foi de 42,58 R$/m³, totalizando R$ 118.244,66.

5.2.1.2.2. Mão de obra direta

Para o dimensionamento da mão de obra direta, foram montadas as seguintes

equipes:

1. Equipe de armação

2. Equipe de topografia

3. Equipe de forma

4. Equipe de concretagem

5. Equipe de acabamento

1. Equipe de Armação

A equipe de armação responsável pela montagem das vigas foi dimensionada para

executar uma viga por dia.

A equipe de armação que trabalha montando peças de fundações/estruturas

diretamente na obra possui produtividade média de 11,1 Kg/Hh (valores retirados da

Tabela AG: Indices para Cálculo de Produtividade). Isso quer dizer que um homem a cada

hora trabalhada conseguiu montar em média 11,1Kg de armação da viga.

Para atingir a meta de execução de 116 vigas em cinco meses, 150 dias, com a

produtividade média de 11,1Kg/Hh, serão necessários 35 trabalhadores, entre eles

armadores e serventes. Assim, ao final do dia, 35 homens, após 310 horas trabalhadas,

montaram uma viga com 3433,25 Kg.

O valor de 3433,25Kg foi retirado a partir da média entre o peso da armação de

todas as vigas. A tabela 30 apresenta um resumo dos itens agora comentados.

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60

Função Quantidade Horas trabalhadas pela

equipe em um dia (h) Kg/Viga Kg/Hh

Encarregado de armação 1 - - -

Armador 26

310 3433,25 11,1

Servente 9

Tabela 30 Produtividade da equipe de armação do canteiro de obras.

Fonte: Valores retirados do Tabela AG “Índice para Calculo de Produtividade”, 2013.

O custo da equipe de armação é demonstrado na tabela 31.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas no

mês (h) Total (R$)

Enc. de armação 2 55,28 200 22112

Armador 26 23,02 200 119704

Servente 9 17,47 200 31446

R$ 173.262,00

Tabela 31 Custo mensal da equipe de armação no canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

2. Equipe de Topografia

A equipe de topografia é responsável pelo posicionamento das bainhas para

passagem nos cabos de protensão de acordo com as coordenadas dos projetos fornecidos.

Para a equipe de topografia foi dimensionada a mesma equipe e mesma

produtividade de uma equipe para o pátio de vigas, descrita no item 5.1.1.2.2 e conforme

tabela 32.

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61

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas no

mês(h) Total (R$)

Topógrafo 1 58,48 200 11696

Auxiliar de topógrafo 2 23,02 200 9208

R$ 20.904,00

Tabela 32 Custo mensal da equipe de topografia no canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

3. Equipe de Forma

A equipe de forma é responsável pela limpeza da base após armação, montagem da

viga e desmontagem das formas metálicas após esta atingir sua resistência de projeto.

A equipe foi dimensionada para montar uma viga por dia, trabalhando efetivamente

5 horas exclusivamente na montagem das formas e trabalhando em outras atividades

citadas anteriormente no restante do tempo.

A equipe de forma possui produtividade média de 1,40 m²/Hh (valores retirados da

Tabela AG: Índices para Cálculo de Produtivdade). Isso quer dizer que um homem a cada

hora trabalhada consegue montar em média 1,40 m² de forma da viga.

Para atingir a meta de execução de 116 vigas em cinco meses, 150 dias, com a

produtividade média de 1,40 m²/Hh, serão necessários 17 trabalhadores, entre eles

carpinteiros, montador, marteleteiro e serventes. Assim, ao final do dia, 17 homens, após

85 horas trabalhadas, montaram uma viga com 116,5 m².

O valor de 116,5 m² foi retirado a partir da média da metragem de todas as vigas.

Na tabela 33 é mostrada a distribuição da equipe e sua produtividade.

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62

Função Quantidade Horas trabalhadas pela

equipe em um dia (h) m²/Viga m²/Hh

Encarregado de Forma 1 - - -

Carpinteiros 11

85 116,5 1,40

Montadores 1

Marteleteiro 1

Serventes 4

Tabela 33 Produtividade da equipe de forma no canteiro de obras.

Fonte: Valores retirados da Tabela AG “Índice para Cálculo de Produtividade”, 2013.

O custo da equipe de forma pode ser visto na tabela 34.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas

(h) Total (R$)

Encarregado de Forma 1 50,05 200 10010

Carpinteiros 11 23,02 200 50644

Montadores 1 28,58 200 5716

Marteleteiro 1 31,54 200 6308

Serventes 4 17,47 200 13976

R$ 86.654,00

Tabela 34 Custo mensal da equipe de forma no canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

4. Equipe de Concretagem

Foi dimensionada a mesma equipe do pátio de vigas para lançamento,

espalhamento, adensamento e acabamento de concreto. Foi dimensionada mesma equipe

que no item 5.1.1.2.2 e conforme tabela 35.

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63

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Pedreiros 2 23,02 200 9208

Serventes 3 17,47 200 10482

R$ 19.690,00

Tabela 35 Custo mensal da equipe de concretagem no canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

5. Equipe de acabamento

A equipe de acabamento é responsável pelo corte dos cabos de protensão após

liberação da Protende, pela injeção de nata nas bainhas e, principalmente, pelo acabamento

das vigas. Acabamento este que inclui lixamento de toda a lateral da viga e lixamento

especial nas quinas das vigas.

Para a equipe de acabamento foi dimensionada a mesma equipe e mesma

produtividade de uma equipe para o pátio de vigas, descrita no capítulo 5.

O efetivo e respectivo custo da equipe de acabamento pode ser visto na tabela 36.

Função Quantidade R$/hora Horas trabalhadas (h) Total (R$)

Feitor de pedreiro 1 39,23 200 7846

Pedreiros 6 23,02 200 27624

Armadores 2 23,02 200 9208

Serventes 3 17,47 200 10482

R$ 55.160,00

Tabela 36 Custo mensal da equipe de acabamento no canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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64

6. Custo mensal total com mão de obra no canteiro de obras

Tipo de MO Equipe Total (R$)

Indireta Engenharia/Produção 50244

Indireta Controle tecnológico 118245

Direta Armação 173262

Direta Topografia 20904

Direta Forma 86654

Direta Concretagem 19690

Direta Acabamento 55160

R$ 524.159,00

Tabela 37 Custo mensal total com mão de obra direta e indireta em um canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

5.2.1.3. Equipamentos

a. Guindastes e carreta Dolly

Para movimentação das vigas dentro do canteiro e lançamento das mesmas em seus

respectivos vãos ficou estabelecido que seriam utilizados os mesmos equipamentos

mostrados no item 5.1.1.3, com exceção dos pórticos. A tabela 38 apresenta tais custos.

Equipamentos Total (R$)

Guindastes R$ 552.000,00

Carreta Dolly R$ 690.200,00

R$ 1.242.200,00

Tabela 38 Custo total com equipamento no canteiro de obras.

Fonte: Valores baseados na Tabela AG “Resumo MO e composições- outubro 2009”.

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65

5.2.2. Análise de cronograma

Pelo fato das vigas serem executadas in loco, os prazos fornecidos pelo projeto

serão obedecidos pelo canteiro de obra.

O ciclo da viga pode ser analisado na tabela 39.

Dia do ciclo Total de dias Atividade

1º dia 1 Armação da viga

2º dia 1 Montagem da forma e concretagem da viga

3º dia ao 7º dia 5 Repouso no berço e desmoldagem da forma

7º dia - 1ª etapa de protensão

8º dia - Transporte para o estoque

8º ao 17º dia 10 Repouso no estoque

17º dia - 2º etapa de protensão

18º dia - Resultado protende

18º ao19º dia 2 Corte das cordoalhas e injeção de nata

20º dia 1 Transporte da viga

Tabela 39 Ciclo inicial de vigas.

Fonte: Baseado em estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

Tradicionalmente os corpos de prova são testados 7, 14 e 28 dias após a

concretagem, ou seja, qualquer informação quanto à resistência necessária em outros dias

devem ser solicitadas com antecedência para a empresa de controle tecnológico contratada

para que seja feito um novo cálculo do custo por m³ de concreto e consequentemente novo

valor de contrato.

Dessa maneira, o cronograma da obra fica restrito ao item do contrato referente aos

resultados dos corpos de prova. Este item, para diminuir o valor total do contrato, é orçado

apenas para resultados dos corpos de prova nos dias padrões citados anteriormente.

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66

5.2.3. Qualidade

A qualidade da viga está diretamente ligada à equipe de montagem e ao concreto

fornecido pela concreteira.

Normalmente a equipe de campo proporciona um produto de qualidade inferior a de

outro produzido em pátio de vigas, isto porque a mão de obra não necessariamente é

especializada e também porque há maior indício de falha humana. Além disso, no canteiro

de obras há dispersão da equipe devido às grandes distâncias entre área comum e local de

trabalho quando se trata de obra de grande porte.

Além disso, eventualmente pode ser encontrado concreto de má qualidade oriundo

de concreteiras.

5.3. Comparativo entre vigas moldadas in loco e vigas produzidas em pátios de vigas

Neste item, será feito um comparativo de custo, cronograma e qualidade entre vigas

moldadas in loco e vigas produzidas em pátio de vigas com suas respectivas justificativas e

conclusões quanto ao estudo de caso.

5.3.1. Comparativo de custo

Para a comparação de custo, foram utilizados os valores apresentados nos itens 5.1

e 5.2. Dessa maneira, a tabela 40 discrimina item por item os custos com material, mão de

obra e equipamentos.

Item Vigas moldadas in loco Pátio de vigas

Ma

teri

al

Aço CA50 - Várias bitolas R$ 1.524.053,87 R$ 1.357.444,35

Concreto R$ 1.106.384,57 R$ 877.988,28

Cordoalhas R$ 168.012,79 R$ 168.012,79

de

ob

ra

Equipe de Produção R$ 301.464,00 R$ 216.180,00

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67

Equipe de Controle Tecnológico R$ 118.244,66 R$ 97.415,41

Equipe de Armação R$ 866.310,00 R$ 608.580,00

Equipe de Topografia R$ 104.520,00 R$ 104.520,00

Equipe de Forma R$ 433.270,00 R$ 392.780,00

Equipe de Concretagem R$ 98.450,00 R$ 98.450,00

Equipe de Acabamento R$ 275.800,00 R$ 275.800,00

Eq

uip

am

en

tos Guindastes R$ 552.000,00 R$ 552.000,00

Carreta Dolly R$ 690.200,00 R$ 690.200,00

Pórticos - R$ 57.500,00

R$ 6.238.709,89 R$ 5.496.870,83

Tabela 40 Comparativo de custos entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados nas Tabelas AG “Resumo MO e composições- outubro 2009” e “Índice para Cálculo de Produtividade”, 2013.

Assim, pode ser observado que o gasto com aço CA-50 com vigas moldadas in loco

é superior pelo fato da necessidade do aço chegar cortado e dobrado no canteiro de obras.

O mesmo ocorre com o concreto Fck 40. Se o custo do concreto fornecido pela

central de concreto da TCRJ for somado com o custo da equipe de Controle Tecnológico e

da equipe de Concretagem, este valor, é inferior ao valor fornecido pela equipe das vigas

moldadas in loco. Esta comparação pode ser vista na tabela 41.

Vigas modadas in loco Pátio de vigas

Fornecimento de concreto Fck 40

Mpa R$ 1.106.384,57 R$ 877.988,28

Equipe de Controle Tecnológico R$ 188.244,66 R$ 97.415,41

Equipe de Concretagem R$ 98.450,00 R$ 98.450,00

R$ 1.393.079,23 R$ 1.073.853,69

Tabela 41 Comparativo de custo com concreto Fck 40 Mpa juntamente com MO entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados nas Tabelas AG “Resumo MO e composições- outubro 2009” e “Índice para Cálculo de Produtividade”, 2013.

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68

Em relação à mão de obra, podemos perceber que as vigas moldadas in loco

encarecem o valor final, pois demandam maior quantidade de funcionários para execução

do serviço. Isto porque na obra há uma maior dispersão da equipe devido às grandes

distâncias e também porque a mão de obra não necessariamente é aproveitada da melhor

forma possível. Essa comparação pode ser vista na tabela 42, especialmente para as

equipes de Produção (mão de obra indireta), equipe de armação e forma (mão de obra

direta).

Vigas moldadas in loco Pátio de vigas

Equipe de Produção R$ 301.464,00 R$ 216.180,00

Equipe de Controle Tecnológico R$ 188.244,66 R$ 97.415,41

Equipe de Armação R$ 866.310,00 R$ 608.580,00

Equipe de Topografia R$ 104.520,00 R$ 104.520,00

Equipe de Forma R$ 433.270,00 R$ 392.780,00

Equipe de Concretagem R$ 98.450,00 R$ 98.450,00

Equipe de Acabamento R$ 275.800,00 R$ 275.800,00

R$ 2.268.058,66 R$ 1.793.725,41

Tabela 42 Comparativo de custo de mão de obra entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas.

Fonte: Valores baseados nas Tabelas AG “Resumo MO e composições- outubro 2009” e “Índice para Cálculo de Produtividade”, 2013.

Para os equipamentos, os custos foram considerados os mesmos pelo fato de haver

necessidade de carreta Dolly para levar a viga até o local exato de lançamento e guindastes

para lançamento em si, independente do modo que a viga foi produzida.

A diferença total estimada dos custos entre as 116 vigas moldadas in loco x 116

vigas produzidas em pátio, conforme estudo de caso apresentado, é de R$ 741.839,06,

constatando que a utilização de pátio de vigas foi uma opção mais viável para a obra

Transcarioca.

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69

5.3.2. Comparativo de cronograma

Para a comparação de cronograma foram utilizados os dados apresentados nos itens

5.1.2 e 5.2.2.

Inicialmente foi proposto um ciclo com 20 dias desde a etapa da concretagem até o

transporte da viga devido, principalmente, a recomendação dada pelo projetista quanto à

cura do concreto. Assim, a equipe de produção de vigas moldadas in loco segue esse

cronograma.

Já a equipe de produção do pátio de vigas, em estudo juntamente com o laboratório

de Controle Tecnológico, constatou que era possível reduzir o ciclo em cinco dias pelo fato

da equipe do laboratório de controle tecnológico possuir total controle das dosagens do

concreto produzido. Após liberação do projetista, o novo cronograma pode ser aplicado e,

dessa maneira, foram economizados cinco dias no ciclo de cada viga.

A tabela 43 discrimina item por item o tempo gasto para execução de cada etapa de

uma viga moldada in loco e vigas produzidas em pátio.

Cada etapa foi coloca de uma cor para destacar a diferença.

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70

Ciclo Vigas Moldadas in loco Vigas pré-moldadas

1º dia Armação da viga Armação da viga

2º dia Montagem da forma e

concretagem

Montagem da forma e

concretagem

3º dia

Repouso no berço e

desmontagem da forma

Repouso no berço e desmontagem

da forma 4º dia

5º dia 1ª etapa de protensão

6º dia Transporte para liberação do

berço e repouso

7º dia 1ª etapa de protensão

Repouso no berço

8º dia Transporte para liberação do

berço e repouso

9º dia

Repouso no berço

10º dia

11º dia

12º dia Repouso e 2ª etapa de protensão

13º dia Resultado da protensão e corte de

cordoalhas

14º dia Injeção de nata

15º dia Transporte da viga

16º dia

17º dia Repouso e 2ª etapa de

protensão

18º dia Resultado da protensão e

corte de cordoalhas

19º dia Injeção de nata

20º dia Transporte da viga

Tabela 43 Comparativo do ciclo da viga entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas em pátio de vigas.

Fonte: Baseado em estudo feito por equipe de produção do pátio de vigas, abril 2013.

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71

Em relação a vigas pré-fabricadas, não existe uma preocupação efetiva por parte da

obra em relação ao ciclo produtivo das vigas produzidas na fábrica. A única preocupação é

o atendimento ao cronograma passado pela obra.

5.3.3. Comparativo de qualidade

Para o comparativo de qualidade entre vigas moldadas in loco e vigas pré-moldadas

é necessário falar sobre racionalização.

Segundo Marcellus Serejo (2002), entende-se racionalização de um processo

produtivo, como sendo um conjunto de ações que visam substituir práticas convencionais

por tecnologias baseadas em sistemas que visam eliminar o empirismo das decisões.

Dessa maneira, a partir do comparativo podemos considerar o processo artesanal de

vigas moldadas in loco desfavorável no quesito qualidade pelo fato de haver maior

desperdício de materiais, possíveis diferenças dimensionais de uma viga para a outra e

especialmente, mão de obra dispersa no canteiro de obras e não qualificada para o serviço.

Por sua vez, a produção de vigas pré-moldadas em pátio apropriado, reduz em

grande parte os desperdícios de materiais por terem um canteiro organizado e bem

distribuído, possui mão de obra especializada que não dispersa pela proximidade de

materiais e equipamentos necessários para o andamento do serviço e, diminui as chances

de diferenças dimensionais entre vigas do mesmo tipo.

Por fim, as vigas pré-fabricadas, no quesito qualidade são muito superiores em

relação às vigas moldadas in loco e pré-moldadas. Isto porque elas passam por um rigoroso

controle de qualidade, especialmente controle tecnológico de concreto, se houver qualquer

tipo de diferença dimensional entre vigas do mesmo tipo esta diferença é insignificante,

possuem acabamento impecável, durante sua execução tem desperdício mínimo de

materiais e, o mais importante, vigas pré-fabricadas possuem mão de obra especializada

em todas as suas etapas.

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72

5.3.4. Considerações finais

No presente capítulo foram abordados e comparados dois dos três métodos de

produção de vigas para superestrutura de pontes com seção em vigas múltiplas: moldadas

in loco e pré-moldadas.

A diferença total estimada dos custos entre as vigas moldadas in loco x vigas

produzidas em pátio apropriado, conforme estudo de caso apresentado, foi de R$

741.839,06, conforme tabela mostrada no item 5.3.1 e, novamente abaixo.

Item Vigas moldadas in loco Pátio de vigas

Ma

teri

al

Aço CA50 - Várias bitolas R$ 1.524.053,87 R$ 1.357.444,35

Concreto R$ 1.106.384,57 R$ 877.988,28

Cordoalhas R$ 168.012,79 R$ 168.012,79

o d

e o

bra

Equipe de Produção R$ 301.464,00 R$ 216.180,00

Equipe de Controle Tecnológico R$ 118.244,66 R$ 97.415,41

Equipe de Armação R$ 866.310,00 R$ 608.580,00

Equipe de Topografia R$ 104.520,00 R$ 104.520,00

Equipe de Forma R$ 433.270,00 R$ 392.780,00

Equipe de Concretagem R$ 98.450,00 R$ 98.450,00

Equipe de Acabamento R$ 275.800,00 R$ 275.800,00

Eq

uip

am

en

tos Guindastes R$ 552.000,00 R$ 552.000,00

Carreta Dolly R$ 690.200,00 R$ 690.200,00

Pórticos - R$ 57.500,00

R$ 6.238.709,89 R$ 5.496.870,83

Reprodução da Tabela 40

Quanto ao custo, ficou claro após o somatório que o pátio de vigas foi uma opção

mais viável para o estudo de caso apresentado. Isto porque os índices de produtividade,

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73

especialmente de forma e armação, no pátio de vigas são mais elevados que os índices

constatados caso as vigas fossem diretamente produzidas na obra. Isto quer dizer que o

maior índice de produtividade com uma equipe mais enxuta no pátio de vigas obteve

resultados melhores que a equipe de vigas moldadas in loco que possuem menor índice de

produtividade e maior equipe, ambas com mesmo produto final.

Além disso, a equipe de produção do pátio de vigas, em estudo com o laboratório

de controle tecnológico, constatou que era possível reduzir o ciclo em cinco dias pelo fato

da equipe do laboratório de controle tecnológico possuir total controle dos ensaios de

concreto da obra.

A respeito de cronograma, ficou constatado que a produção de vigas em pátio

apropriado evita a dispersão da mão de obra por ser em local acessível e é mais organizada

por ser em uma área bem distribuída. Um fator determinante no estudo de caso apresentado

foi o fato da central de concreto e controle tecnológico estarem próximos do pátio de vigas

e equipe de produção, isto levou à redução do ciclo produtivo devido à interação entre as

equipes.

Quando o tema qualidade é abordado, não se leva em consideração apenas o

produto final. As etapas iniciais e intermediárias até o produto final também estão incluídas

no processo de qualidade. A chance de ocorrer maior desperdício de material no canteiro

de obras é superior, pois o controle de material é mais difícil e a mão de obra utilizada é

menos eficiente que a mão de obra utilizada em pátio de vigas. Além disso, no canteiro de

obras há, também, maior chance de falhas dimensionais tendo em vista as carências

presentes em campo e, consequentemente mais trabalho na fase de acabamento das vigas.

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74

6. Conclusão

Devido a grande necessidade por prazos que o mercado impõe atualmente, deve-se

cada vez mais estar à procura de novos e práticos métodos construtivos que atendam a obra

tanto no quesito financeiro, quanto no quesito redução de cronograma.

O emprego de pátio de vigas para execução de superestruturas de pontes mostrado

neste trabalho é uma técnica que engloba ambos os itens citados anteriormente e é

amplamente utilizada atualmente no mundo inteiro.

Em termos de planejamento, controle e agilidade não há dúvida sobre a adoção de

vigas pré-moldadas, pois elas terão resultado bem mais satisfatório. Em relação à

produtividade e qualidade as vigas pré-moldadas também se destacam conforme

comprovado no presente trabalho.

Entretanto, é preciso lembrar que essa técnica também apresenta desvantagens e

limitações. É de suma importância o estudo prévio para implantação de pátio de vigas visto

que sua viabilidade depende da dimensão da obra a ser realizada.

Mesmo não tendo sido um tema aprofundado neste trabalho, a disseminação de

vigas pré-fabricadas no mercado de construção civil atualmente leva a crer que dentro de

pouco tempo será possível encontrar valores razoáveis, mesmo para obras de pequeno e

médio porte. Isto é o mercado evoluindo e buscando novos e mais práticos caminhos.

Por fim, uma sugestão para trabalhos futuros que pretendem aprofundar mais o

tema de superestrutura de pontes com seção em vigas múltiplas é a realização de descrição

de custo, cronograma e qualidade para o caso específico de vigas pré-fabricadas. Assim,

será possível ter total noção das possíveis técnicas construtivas a serem implantadas na

construção da superestrutura de pontes com seção em vigas múltiplas.

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Alphatec cranes – Pórticos rolantes.

Disponível em:< http://www.alphateccranes.com.br/porticos-rolantes > Acesso em

04 de março de 2015