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QUALIDADE DO PROJETO NA ENGENHARIA
RODOVIÁRIA:
aplicação no caso de estudos geológicos e geotécnicos desenvolvidos nas obras de
duplicação da BR-381
Carlos Henrique Costa JardimDiretor Executivo
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Objetivos◼ Possibilidade de se propor diretrizes e métodos que se
baseiam em princípios de qualidade, racionalização e construtibilidade
◼ RESGATE DA QUALIDADE NA EXECUÇÃO DE PROJETOS
◼ O objetivo só pode ser alcançado – objetivos parciais◼ Discutir o conceito de qualidade e projeto◼ Avaliar a contribuição potencial da organização do
processo do projeto para a qualidade na construção de rodovias
◼ A colocação dos conceitos de racionalização e construtibilidade como mecanismos de redução de custos/aumento da produtividade
◼ Sistematização das metodologias de cálculos geotécnicos
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Qualidade e Projeto◼ Evolução dos conceitos de qualidade
❑ Taylorista-fordista❑ Pós-guerra
◼ COM A CRIAÇÃO DA SÉRIE “ISO” (1986)
◼ QUALIDADE: “a totalidade das propriedades e características de um produto ou serviço que lhe conferem capacidade de satisfazer necessidades implícitas ou explícitas”
◼ GESTÃO DA QUALIDADE – complementação de objetivos organizacionais: crescimento, captação de recursos humanos, lucratividade, meio ambiente, segurança
◼ PRODUÇÃO: ENGENHARIA E PROCESSO INDUSTRIAL –DIFERENCIAÇÃO DOS CONCEITOS – relação qualidade-custos
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Desperdício estimado, expresso em percentagem do custo da obra(Picchi, 1993)
_____________________________________________________________
ORIGENS DO DESPERDICIO DESPERDÍCIO ESTIMADO
(% sobre o custo da obra)
Entulho gerado 5,0
Espessuras adicionais de argamassa 5,0
Dosagens de argamassa e concreto não otimizadas 2,0
Reparos e re-serviços não computados no entulho 2,0
Projetos não otimizados 6,0
Perdas de produtividade devidas a problemas de qualidade 3,5
Custos devidos a atrasos 1,5
Reparos em obras entregues a clientes 5,0
_____________________________________________________
TOTAL 30,0
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◼ Distribuição dos custos de falhas da qualidade na Suécia, internas e externas (Hammarlund & Josephson, 1992)
_______________________________________________________________________◼ ORIGENS DA FALHA INTERNAS EXTERNAS
(% relativa) (% relativa)◼ Cliente 3% -◼ Projeto 20% 51%◼ Gerenciamento 34% -◼ Execução 20% 26%◼ Materiais 20% 10%◼ Equipamentos 1% -◼ Pós-ocupação - 9%◼ Outros 2% 4%
TOTAL (face aos custos de produção) 6% 4%
Importância do projeto na buscada qualidade
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22%
15%
8%5%4%
46%
execução materiaisuso execução rápidaoutros concepção e projeto
Origens de problemas patológicos das construções
(Motteu & Cnudde, 1989)
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◼ Juran e Gryna (1991): “ciclo da qualidade – modelo conceitual das atividades que influenciam a qualidade do produto ou serviço...abrangendo desde a identificação das necessidades até a avaliação se essas atividades estão sendo satisfeitas”
◼ Ramos (1998): ciclo seqüencial – elementos de produção seriada e contínua – discutível para a construção civil
O projeto e o ciclo da qualidade
Destaca o projeto do produto e do processo
Planejamento da qualidade ≠ planejamento de produção
Avaliação pelo produtor e pelo usuário -retroalimentação
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Garantia da qualidade e o projeto◼ Desafio – Aplicação dos princípios de qualidade
◼ Ações de gestão❑ Adotar métodos gerenciais participativos❑ Implantar a filosofia da qualidade por TODOS❑ Valorizar a capacidade criativa e de autocontrole❑ Treinamento de postura pró-ativa frente aos clientes
ESTRUTURA ORGANIZACIONAL DEFICIENTE
FATORES HUMANOS E DE RELACIONAMENTO
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O projeto e o empreendimento de construção de rodovias
◼ Cambiaghi (1992): “os empreendedores, para aproveitar o ‘boom’ econômico, tem levado a uma diminuição cada vez maior do tempo para projetos
PROJETO POUCO VALORIZADO – PRODUTO COMPROMETIDO
- NA PRÁTICA – PROJETO É VISTO COMO UMA ATIVIDADE ONEROSA
• COM A VALORIZAÇÃO DAS FASES INICIAIS DE UM
EMPREENDIMENTO E AS DECISÕES AI TOMADAS, A
CAPACIDADE DE SE INFLUENCIAR O SEU CUSTO FINAL É
GRANDE (Barros e Melhado, 2013)
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Alta
Baixa
Início TérminoTEMPO
CA
PA
CID
AD
E D
E IN
FL
UE
NC
IAR
OS
CU
STO
S D
O E
MP
RE
EN
DIM
EN
TO
Est udo de V iab ilidade
Pro jet o
C ont rat ação
Execução
U so e M anut enção
Capacidade de influenciar o custo final de um empreendimento ao Longo de suas fases (Barros e Melhado, 2013)
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100%
TEMPO
Possibilidade Interferência
Custo Acumulado da
Construção
EST. DE
VIABILIDADE
CONCEPÇÃO DO
PROJETO
• Hammarlund e Josephson- 2013 - DESTACAM A IMPORTÂNCIA DAS FASES
INICIAIS DE UM EMPREENDIMENTO PARA REDUZIR SEU CUSTO FINAL E O
BAIXO CUSTO INICIAL COM RELAÇÃO AO CUSTO TOTAL
Avanço do empreendimento em relação à chance de reduzir o custo (Hammarlund e Josephson, 2013)
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TEMPO
CUSTO MENSAL DO EM’PREENDIMENTO
INÍCIO EFETIVO DA OBRA
PROJETO
• A análise da figura representa o comportamento efetivo
do processo de implantação da BR-381
• A atividade de projeto apresenta custo reduzido e pouco tempo para
ser elaborado
• O hiato temporal existente entre o período de conclusão do projeto
e o início efetivo das obras provocaram sua desatualização tecnológica
e econômica
Gráfico que relaciona o tempo de desenvolvimento de um empreendimento e o custo mensal das atividades (Barros e Melhado, 2013)
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• Melhado e Violani(1992): “PARA SE OBTER SUCESSO NUM DADO
EMPREENDIMENTO, O PROJETO NÃO PODE SER RESUMIDO À CARACTERIZAÇÃO
GEOMÉTRICA NO PAPEL DA OBRA A SER CONSTRUÍDA. O PROJETO DEVE CARACTERIZAR,
ALÉM DO PRODUTO, O SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO, OU SEJA, AS IMAGENS PARCIAIS
DAS FASES DE EXECUÇÃO”
CUSTO MENSAL DO EMPREENDIMENTO
TEMPOPROJETO
Maior investimento no
Projeto
Gráfico que relaciona o tempo de desenvolvimento de um empreendimento e o custo mensal das atividades, com maior investimento na fase de projeto (Barros e Melhado, 2013)
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O significado de projeto no contexto do empreendimento
◼ Melhado e Violani (1992) - CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO EM QUATRO DIVISÕES PRINCIPAIS:❑ EMPREENDEDOR: geração do produto❑ PROJETISTA: formalização do produto❑ CONSTRUTOR: fabricação do produto❑ USUÁRIO: utilização do produto
QUALIDADE • EMPREENDEDOR
• CONSTRUTOR
• USUÁRIO
CLIENTES
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• Inserido no contexto do ciclo do empreendimento –caracterização das dificuldades que conduzem às distorções do projeto – AFETAM SUBSTANCIALMENTE OS PRINCÍPIOS DA QUALIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL
– projeto arquitetônico pressionado com relação aos prazos –APROVAÇÃO DO PROJETO
– Interesses de ‘marketing’/político x interesse pela qualidade
– espera da viabilização de recursos – posterga o detalhamento do projeto
– contratação dos projetistas SEMPRE com base em menores preços – redução dos custos nas fases iniciais
– CONTEXTO – PROJETO COMO INSTRUMENTO PARA APROVAÇÃO E OBTENÇÃO DE RECURSOS FINANCEIROS
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Racionalização construtiva através do projeto
◼ Nogueira de Paula (1932): “sistema de organização que deve provocar o acréscimo do rendimento econômico com o acréscimo da produção, o abaixamento dos preços e o melhoramento da qualidade dos produtos”
◼ Novo Dicionário Aurélio: “racionalizar é tornar mais eficiente um processo pelo emprego de métodos científicos”
◼ Sabbatini (1989): “processo composto pelo conjunto de todas as ações que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos materiais, humanos, organizacionais, energéticos, financeiros e temporais disponíveis na construção”
INTRODUÇÃO DO CONCEITO NA FASE DE PROJETO – COMPONENTES PADRONIZADOS E COORDENADOS DIMENSIONALMENTE
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Construtibilidade como filosofia de projeto
◼ Viollani (1991): “integração do conhecimento de construção a todas as etapas de um empreendimento”
◼ Construction Industry Institute: “o uso ótimo do conhecimento e da experiência em construção – NO PLANEJAMENTO, PROJETO, CONTRATAÇÃO – atingir objetivos globais do empreendimento
◼ Sabbatini (1989): “para que seja otimizado o processo de construção, há a necessidade de considerar-se na ETAPA DE PROJETO os fatores relacionados com operações construtivas”
O PROJETO NÃO PODE SER UMA ATIVIDADE INERENTE A SI MESMA
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Ações de construtibilidade a serem adotadas na etapa de projeto
◼ Cronogramas de projeto conter as reais necessidades da etapa de execução
◼ Desde os estudos iniciais – considerar os principais métodos executivos possíveis – ganho de eficiência
◼ Elementos de projeto normalizados◼ Acessibilidade de pessoal, materiais e equipamentos◼ Interação Clima x Etapas da obra◼ As informações do projeto devem ser simples e eficazes
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◼ Simplificação do projeto – execução mais fácil no campo◼ Comunicação mais precisa e eficaz do conteúdo do projeto◼ Gerenciamento eficaz da execução da obra◼ Uso mais adequado dos recursos disponíveis para projetar e
construir
RESULTADOS POSITIVOS
TORNAR ALGO MAIS FÁCIL DE SER CONSTRUÍDO
ORIENTAÇÃO EFETIVA DO PROJETO À EXECUÇÃO
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Estudo de caso – aplicação da metodologia proposta na estabilização dos taludes da BR-381◼ HISTÓRICO DE OBRAS DE CONTENÇÃO
❑ Mesopotâmia (3.200/2.800 a.C.) – muros de alvenaria de argila contendo aterros
❑ Brasil (século 18) – fortificações costeiras e obras portuárias❑ Brasil (século 19) – contenções urbanas (Bahia e RJ) e expansão das
obras ferroviárias◼ HISTÓRICO E ANTECEDENTES DAS OBRAS DA BR-381
❑ Taludes projetados inicialmente 1,5V : 1,0 H (56o)❑ Solução proposta pelo empreendedor – abatimento para 1,0H : 1,0V
(45o)IMPOSSÍVEL A EXECUÇÃO – POSSIBILIDADE DE REALIZAÇÃO DOS ESTUDOS
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Análises e métodos de estabilização de taludes◼ Duncan e Wright (1980): “todos os métodos de análise através
do equilíbrio limite apresentam quatro características em comum;❑ Todos utilizam F=s/τ❑ Todos assumem que os parâmetros de resistência são
independentes do comportamento tensão - deformação❑ Todos utilizam equações de equilíbrio para o cálculo de valores
médios de τ e σn (s = c + σn tanΦ)❑ Todos os métodos empregam suposições para o balanço das
equações◼ OS MÉTODOS MAIS COMUNS DIVIDEM A MASSA ACIMA DA
SUPERFÍCIE DE RUPTURA EM LAMELAS VERTICAIS
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Forças atuando em uma fatia típica(Duncan e Wright, 1980)
Diferenças entre as suposições no que diz respeito às forças paralelas nos métodos mais comuns de análise de estabilidade de taludes (Duncan e Wright, 1980)
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Sistematização dos processos de estabilização de taludes
Hoek e Bray, 1981
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Principais métodos de estabilização de taludes (Kanji, 1997)
PRINCÍPIO BÁSICORedução das Pressões Hidrostáticas Drenagem Superficial (canaletas, revestimento vegetal, impermeabilização)
Drenagem Interna (DHP´s, galerias, drenos radiais, drenos de areia, geotêxteis filtrantes)
Redução das Tensões Cisalhantes Suavização do Talude (suavização geral, corte no topo, berma no pé)
Introdução de Forças Resistentes Estabilização sem pré-escavação (cortinas atirantadas, estacas, chumbadores/tirantes isolados)
Estabilização exigindo pré-escavação e reaterro (muros de arrimo, solo reforçado com elementos
a tração, grampeamento, geotexteis ou geogrelhas, micro-ancoragem, terra-armada, pneu-sol)
Melhoria das Propriedades do Solo Solo-cimento
Inclusão de elementos de malha
Injeções Químicas
Sistemas Radiculares
Apoios Estruturais Vigas verticais de concreto
Barreiras de Proteção Muros de Impacto
Cercas de Retenção
Telas Metálicas
PRINCIPAIS MÉTODOS DE ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES (Kanji, 1997)
MÉTODO DE ESTABILIZAÇÃO
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• HIPÓTESE PRECONIZADAS
Comparativo de custos de obras
Manual Técnico de Encostas/GeoRio 2000
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• RESULTADOS OBTIDOS
Comparativo de custos de obras
0
100
200
300
400
500
600
700
0 100 m 200 m 300 m 400 m
Distância
Cust
o (U
$S/m
2 )
Concreto Armado LCiclópicoCortina AncoradaSolo Grampeado
Manual Técnico de Encostas/GeoRio 2000
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Estudo das ocorrências
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Estudo das ocorrências
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JARAGUÁ
Perus
JACARANDASJARDIM DOS
PLANÍCIES ALUVIAIS
COLINAS E MORROTES
MORROTES E MORROS BAIXOS
MORROS
MORROS ALTOS E SERRAS
UNIDADES GEOTÉCNICAS SUBUNIDADES SUBSTRATO ROCHOSO
2D xistos e filitos
4A4C4E
quartzitos
rochas metabásicas
1
2
3
4
5
- aluvião
LIMITE UNIDADELIMITE SUBUNIDADE
3A3B3C3D
granitos e gnaisses
xistos e filitossedimentos da bacia de São Paulo
migmatitos
3E rochas metabásicas3F
xistos e filitosgranitos e gnaisses
5A5B5C5D
granitos e gnaisses
xistos e filitos
migmatitos
LEGENDA SIMPLIFICADA
quartzitos
TRECHO-1
TRECHO-2
TRECHO-3TRECHO-4
TRECHO-5
TRECHO-6
TRECHO-1
MAIRIPORÃ
BATÓLITO DA CANTAREIRA
“STOCK” DE MAIRIPORÃ
JARAGUÁ
Perus
JACARANDASJARDIM DOS
PLANÍCIES ALUVIAIS
COLINAS E MORROTES
MORROTES E MORROS BAIXOS
MORROS
MORROS ALTOS E SERRAS
UNIDADES GEOTÉCNICAS SUBUNIDADES SUBSTRATO ROCHOSO
2D xistos e filitos
4A4C4E
quartzitos
rochas metabásicas
1
2
3
4
5
- aluvião
LIMITE UNIDADELIMITE SUBUNIDADE
3A3B3C3D
granitos e gnaisses
xistos e filitossedimentos da bacia de São Paulo
migmatitos
3E rochas metabásicas3F
xistos e filitosgranitos e gnaisses
5A5B5C5D
granitos e gnaisses
xistos e filitos
migmatitos
LEGENDA SIMPLIFICADA
quartzitos
TRECHO-1
TRECHO-2
TRECHO-3TRECHO-4
TRECHO-5
TRECHO-6
TRECHO-1
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JARAGUÁ
Perus
JACARANDASJARDIM DOS
PLANÍCIES ALUVIAIS
COLINAS E MORROTES
MORROTES E MORROS BAIXOS
MORROS
MORROS ALTOS E SERRAS
UNIDADES GEOTÉCNICAS SUBUNIDADES SUBSTRATO ROCHOSO
2D xistos e filitos
4A4C4E
quartzitos
rochas metabásicas
1
2
3
4
5
- aluvião
LIMITE UNIDADELIMITE SUBUNIDADE
3A3B3C3D
granitos e gnaisses
xistos e filitossedimentos da bacia de São Paulo
migmatitos
3E rochas metabásicas3F
xistos e filitosgranitos e gnaisses
5A5B5C5D
granitos e gnaisses
xistos e filitos
migmatitos
LEGENDA SIMPLIFICADA
quartzitos
TRECHO-1
TRECHO-2
TRECHO-3TRECHO-4
TRECHO-5
TRECHO-6
TRECHO-1
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TRECHO 1
• GRANODIORITO DO MACIÇO CANTAREIRA• CAPEAMENTO DE COLÚVIO POUCO ESPESSO• SOLO RESIDUAL MADURO SOTOPOSTO• MATERIAL PREDOMINANTE - SOLO RESIDUAL JOVEM • CORPO ROCHOSO MEDIANAMENTE FRATURADO: 1 A 2 FRAT./m
Estudo das ocorrências
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Estudo das ocorrências
TRECHO 1
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TRECHO 1
ESTACA 4490
ESTACA 4500
Estudo das ocorrências
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TRECHO 1
INÍCIO DO TRECHO
BLOCOS DE ATÉ 10 m³
PLANOS DE FRATURASBEM DEFINIDOS
CONDICIONANDOAS EROSÕES
MATERIAL DEPOSITADONO PÉ DO TALUDE
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TRECHO 1
ESCAVAÇÕES INCOMPLETAS
EROSÕES DESENVOLVENDO-SEPARALELAMENTE AOSPLANOS DE FRATURAS
E NO CONTATOSOLO-ROCHA
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TRECHO 1
AFLORAMENTO DE GRANODIORITOAINDA NÃO ESCAVADO NA ÉPOCA
DOS TRABALHOS
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PRESENÇA DE GRANDES BLOCOS DE ROCHACOM POSSIBILIDADES DE QUEDAS
LOCALIZADAS
BLOCOS FRATURADOSNO TALUDE INFERIOREROSÃO NO CONTATO
SOLO-ROCHA
TALUDE INFERIOR CONDICIONADOGEOMETRICAMENTE
POR FRATURASTRECHO 1
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Estudo das ocorrências - soluções
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Estudo das ocorrências - soluções
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Estudo das ocorrências - soluções
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Estudo das ocorrências - soluções
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SOLUÇÕES PROPOSTAS
SOLUÇÕES DO ÓRGÃO
,000
500000,000
1000000,000
1500000,000
2000000,000
2500000,000
3000000,000
3500000,000
1900ral 1900ral 1900ral 1900ral1900ral
1900ral
73
24
40,1
9000
87
7664,2
6000
2633284,1
9000
53
54
11
,95
000
11
47
71
3,2
40
00
42
41
53
,38
00
0
1341317,77000
922381,2
5000
3261927,59000
1326547,58000 1451084,69000
1054360,66000
CUSTOS (R$)
SOLUÇÕES
GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE OS CUSTOS DAS INTERVENÇÕES
SOLUÇÕES PROPOSTAS
SOLUÇÕES DO ÓRGÃO
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9.357.619,51
6.350.667,21
,000 1000000,000 2000000,000 3000000,000 4000000,000 5000000,000 6000000,000 7000000,000 8000000,000 9000000,000 10000000,000
SOLUÇÕES DEABATIMENTO
SOLUÇÕESPROPOSTAS
GRÁFICO DE PREÇOS GLOBAL
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Análise e proposições – diretrizes para estruturação do processo de projeto
• a filosofia da qualidade e o projeto
- Projeto e o ciclo da qualidade X projeto e o ciclo do empreendimento
DESFAVORÁVEL À IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS DEQUALIDADE – PROJETO EM 2O PLANO
-ESTREITAR AS RELAÇÕES PROJETO x PLANEJAMENTO
-USO, OPERAÇÃO, MANUTENÇÃO – RETROALIMENTAÇÃO
-INTEGRAÇÃO DO PROJETO E A EXECUÇÃO – A.T.O.
-INSERÇÃO ADEQUADA DO PROJETO NO CICLO DO EMPREENDIMENTO
INTEGRAÇÃO DO PROJETO AOS DEMAIS PROCESSOS DO CICLO DA QUALIDADE
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• enfoque sistêmico do processo e qualidade do produto
- Projeto X influências no empreendimento
EMPREENDIMENTO É O SITEMA QUE CONTÉM O PROJETO
Objetivos humanosambientaisde construção e operação
Limitações características humanastopografia e climatecnologia, normas e leiscustos
Critérios humanos: funcionalidade, confortosociais: significado à sociedadetécnicos: análise de desempenhoeconômicos: custo/benefício
metodologia de projeto
conhecimento prático
apoio de consultoria
DADOS DE ENTRADA
concepção
planejamentoanálise
seleção
síntese final
PROJETO
Soluções de projeto
materiaisquantidades
equipamentosdimensões
detalhes
SAÍDAS
RETROALIMENTAÇÃO E CONTROLE
DADOS DE ENTRADAPARA EXECUÇÃO E CONTROLE
ATIVIDADE DE PROJETO INTEGRADA
OBJETIVOS E PROCEDIMENTOS
ATIVIDADES VINCULADAS AO EMPREENDIMENTO
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• projeto do produto e projeto do processo
-Engenharia simultânea – participação além de projetistas
-A.T.O.
-Informações da infra-estrutura de produção, organização, planejamento e controle das atividades
ESPECIFICAÇÕES DO PRODUTO E DO PROCESSO
QUALIDADE
Qualidade
do
Produto
Qualidade
do
Processo
Projeto do
Produto
Projeto da
Produção
PROJETO
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• padronização na elaboração do projeto
-Normas e especificações obsoletas
-Evolução tecnológica – racionalização e construtibilidade
PROJETO
EXECUÇÃO
B.T.C.
PESQUISA E CONSULTORIA EM TECNOLOGIA CONSTRUTIVA
LEGENDA
TECNOLOGIA
CONSOLIDADA
TECNOLOGIA EM
PROPOSIÇÃO
BANCO DE
TECNOLOGIA
CONSTRUTIVA
Projetos tradicionais – coleta e organização de informações BTC
Projetos inovadores – estruturação prévia do BTC
B.T.C.
MULTIDISCIPLINARIDADE/COORDENAÇÃO
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Conclusões-QUALIDADE DO PROJETO – ATENDER “3 CLIENTES”
-MULTIDISCIPLINARIDADE
-DEFINIÇÃO DO CONTEÚDO BÁSICO DO PROJETO
-TERMINOLOGIA MÍNIMA
Desenvolvimento de tecnologia construtiva
Aplicação de princípios de racionalização e construtibilidade
Retroalimentação – MEMÓRIA CRÍTICA
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Obrigado!