Tecnologia da Construção (Sistemas Construtivos)

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Tecnologia da Construção
Arquitetura e Urbanismo - Unidade I
De forma geral, estamos cercados de todo tipo
de tecnologia que envolve a engenharia. Neste
cenário, para um desenvolvimento do ato
construir, alguns pontos principais são
importantes:
⇾ A disposição de loteamento seria a
determinação do lote, onde aquela edificação
será implantada.
⇾ Os materiais utilizados e as empresas a
serem contratadas em relação a mão de obra
a ser prestada.
⇾ Os serviços ofertados neste caso é
fundamental quando já se tem definido os
materiais e a mão de obra a serem utilizados.
⇾ As metas a serem cumpridas é importante
em termos de custo benefício e planejamento
de forma geral.
Atividades preliminares aparentes
A partir do levantamento da área delimitada
para projeto temos o loteamento e o estado da
topografia, além do perímetro para edificações
vizinhas. E através do estabelecimento de
localidade é possível observar com
antecedência algumas características sociais e
econômicas do entorno
como, por exemplo:
⇾ Natureza local (morros, declives, encostas,
grandes raízes) que também se relacionam
com os fatores hidrológicos (leitos e corpos
de água e drenagens).
⇾ Zonas de altas tensões limitantes e
energias, se relacionam a fatores energéticos
existentes ou não na localidade.
⇾ Infraestruturas: a água, o esgoto, a
eletricidade e a construção)
Movimentação de terra
Fatores para entender na hora da constituição
da edificação, é necessário a precisão em
relação às dimensões obtidas do terreno,
buscando e acarretando a descrição do
descrito em escritura. Somado a isso, o
dimensionamento entre o calçamento, que é
importante respeitar as relações de esquina,
norte-sul;
Essas informações são encontradas na
topografia do lote, que caracteriza sua
dimensão específica, quando necessário a
assertividade da terraplanagem.
Terraplanagem ⇾ técnica construtiva que
visa aplainar e aterrar um terreno. Significa
terra cheia ou terra vazia.
A partir disso, o levantamento planimétrico
diz respeito às medidas feitas no sentido
horizontal, já o levantamento altimétrico está
relacionado com o relevo vertical. A finalidade
de obtenção do perímetro da área a ser
construída.
Corte: é realizado quando se deseja obter
uma área mais nivelada ou preencher outra,
retirando porções de terra de um lugar e
depositando em outro.
Aterro: para que a base atinja determinado
nível e permaneça estável, depositamos
material de terra ou cascalho no terreno.
Ao se fazer o corte do terreno deve-se optar
por métodos que evitem ruptura,
descompressão ou afundamento do solo. Ação
importante ao fazer a terraplanagem,
reservada ao conhecimento da relação de
empolamento do solo.
Empolamento do solo ⇾ o aumento de
volume do material quando removido do
estado bruto, sendo identificado como uma
porcentagem de volume no corte.
É uma condição na qual, após escavar o
solo, a terra fica solta, descompactando-se
e acabando por ocupar maior espaço.
Exemplo: Por exemplo, se ao escavar 1 m³
de solo, este apresentar aumento de 0,2 m³,
compreendendo por fim, 1,2 m³ ,
considera-se que o empolamento é de 20%.
Segundo Mattos (2014), cada tipo de solo
possui sua taxa comum de empolamento. Tais
observações podem ser encontradas no
quadro a seguir:
Em relação a limpeza do terreno, algumas
práticas são realizadas:
⇾ Carpimento que é a retirada de vegetação
incidente no local.
⇾ Destocarmento que é a remoção de
árvores e raízes existentes.
⇾ Roçamento que é a retirada de arvoredos e
arbustos.
Edificações e elementos estruturais
Os pilares, vigas e placas/laje são os três
principais elementos para a estruturação de
uma edificação.
Os pilares são caracterizados verticalmente e
recebem cargas de compressão.
As vigas são caracterizadas horizontalmente e
recebem cargas pela estrutura. Tendem a
flexionar no ponto central, podendo romper se
a distribuição de cargas não estiver bem feita.
As placas e lajes são estruturas planas e
pouco espessas, esses elementos constituídos
de material de alto teor de resistência.
São eficientes na aplicação de pisos em geral
e paredes, também se relacionam em outras
aplicações como, treliças, pórticos, arcos,
cabos estais, entre outros.
Materiais da construção civil
Os materiais em classificação geral temos: os
artificiais, os naturais e os combinados.
Os materiais artificiais são aqueles que não
estão disponíveis na natureza, é necessário
aprimorar suas qualidades durante os
processos de fabricação para obter o resultado
esperado.
Os materiais naturais são aqueles
encontrados na natureza pronto para uso,
como areia, mármore, brita entre outros.
Os materiais combinados são aqueles
elementos derivados da mistura entre
combinado e natural, como é o caso da
argamassa e do concreto.
Em classificação de uso temos: proteção,
estrutural, vedação, acabamento e básicos.
Quem define os materiais primários, de
extração, de desgaste e impacto através do
meio ambiente de que forma isso vai ser
determinado em relação ao material é o
CONAMA - Conselho Nacional do Meio
Ambiente.
Cronograma de obras
Através da elaboração do cronograma de
obras é que irá se determinar de que forma o
tempo será usado, o planejamento de gastos e
de compras dos materiais bem como a
execução de cada atividade específica. Ele irá
nortear de forma sequencial o caminho desde
o início do projeto até a sua finalização e
quanto tempo cada etapa terá estimada para a
realização das tarefas.
Para o planejamento de projetos é necessário
que seja observado o tempo de uso e os
gastos empregados, ou seja, o custo benefício.
Canteiro de obras
É definido pela NR 18 que estabelece as
diretrizes que devem ser seguidas nos
processos, nos sistemas de implementação e
no controle das condições de ambiente de
trabalho na indústria da construção.
A NBR 12.284/91 (Áreas de vivência em
canteiros de obras) estabelece a disposição do
canteiro, instalações provisórias, áreas de
funcionários e acomodação material.
Algumas características referente à
qualidade e determinações precedidas em
um canteiro de obras são as seguinte:
⇾ Deve facilitar a logística de execução da
obra;
⇾ Deve ter local específico para armazenar
materiais, equipamentos e ferramenta;
⇾ Deve ter canalização de água e rede de
esgoto e demais instalações provisórias;
⇾ Deve ter área para carpintaria, ferragem e
montagem de peças.
Execução de infraestrutura
Após a movimentação de terra, deve-se definir
a infraestrutura que está relacionada
diretamente à execução de fundações.
Para iniciar um projeto, é importante a
realização da sondagem do terreno para
determinar alguns aspectos, como:
⇾ Os tipos de solo que compõem o subsolo
até a profundidade do terreno;
⇾ Além do tipo do solo, deve-se definir a
consistência (teor de água) e a compacidade
que ocorrem nos solos.
⇾ A espessura das camadas do subsolo e os
planos que as separam.
⇾ A quantidade de água no subsolo.
Fundações rasas
De acordo com a NBR 6.122/2010, as
fundações rasas ou fundações diretas
transmitem ao terreno a carga a ser suportada
através de pressões distribuídas sobre a base
da fundação. Não é necessária uma
complexidade grande de aparelhos para sua
implantação, pois pode ser feita com simples
escavação.
Sapatas: são feitas em concreto armado,
trabalham a flexão, seu objetivo é a
transmissão de cargas concentradas para o
solo. Tem a base na forma retangular, de
trapézio, quadrada, poligonal, octogonal,
corrida, entre demais. Sua estruturação é
bastante versátil e dependerá das
especificações necessárias do projeto.
Blocos de fundação: trabalham a
compressão de forma que as tensões de
tração atuante resistam pelo concreto.
Apresentam forma de bloco escalonado,
pedestal ou tronco em cone com a base
quadrada ou retangular.
Radier: todos os pilares dessa estrutura irão
transmitir cargas ao solo por uma única
sapata. Recebe a carga da edificação e
distribui ao solo através de uma espécie de
placa que abrange toda a construção.
Tradicional para as casas térreas.
Fundações profundas
São necessárias para obras de médio a
grande porte, quando hánecessidade da
transferência de carga de grandes estruturas
e/ou quando o solo é pouco resistente.
Constituídas pelas estacas, tubulões e
caixões.
Estacas: são elementos de fundação
caracterizados por cravar no solo seções
transversais e profundas. Seu material pode
ser de madeira, aço ou concreto pré-moldado.
Temos quatro tipos de estacas: Franki (bate
estaca), Strauss para terrenos acidentados ou
de difícil acesso e a Hélice contínua que é
mais cara por ser de monitoramento eletrônico,
acaba sendo a menos utilizada e a Raiz é
utilizada quando é necessário vencer uma
grande profundidade.
Tubulões: são elementos cilíndricos com base
ampla ou não e que podem ser executados em
obras que estejam a céu aberto. Sua utilização
é muito aplicada em infraestruturas de obras
de arte – pontes, galerias, entre outros.
Caixões: são elementos que transmitem a
resistência da carga ao solo, possuem
concreto em sua superfície e no interior do
solo possuem forma de prisma, a fim de
promover a distribuição adequada da carga.
Execução de superestruturas
Inicialmente, faz-se uma análise estrutural
relacionando o planejamento inicial, a
execução do projeto e a análise de
dimensionamento.
Dentro do processo de planejamento da
análise estrutural devem estar abarcados
conhecimentos relacionados a economia,
estética e segurança de toda a estrutura, que
deve ser executada de modo a não sofrer
falhas ao ser submetida a fortes cargas de
pressão.
Síntese de concepção de armaduras
Durante o processo de armação devem ser
considerados:
⇾ Espaçamento entre os ferros e a fôrma;
⇾ Empregar afastadores;
⇾ Distância dos estribos;
⇾ Posição adequada dos ferros, bem como
sua correta fixação.
O conceito de equilíbrio de estruturas é
interligado ao conhecimento sobre os tipos de
apoio existentes para a formação estrutural.
Para que uma estrutura esteja em equilíbrio se
faz necessário: reações de apoio, forças e
momentos com condições de força e
momento igual a zero em sua resultante.
Execução de pisos
Pavimentação é a conjunção de materiais para
elaboração de piso. Dentre as classificações
temos pisos de concreto, cimentados e de alta
resistência.
Conjunto de materiais para a constituição do
piso
O piso é o elemento que recebe mais tensão e
por isso é importante que ele tenha uma boa
infraestrutura para que ele não sofra nenhuma
ruptura.
No projeto deve conter o sistema de
impermeabilização do piso, para evitar
infiltrações, prever o isolamento térmico que
permitirá com que ele não sofra degenerações
quanto a amplitude térmica e o isolamento
acústico para reduzir ao máximo a passagem
de ruídos.
Execução de revestimentos
Esta é a parte do pavimento que entra em
contato direto com o usuário, neste caso, no
plano horizontal (chão). Dessa forma, sua
importância se dá na capacidade de exposição
do piso durante toda sua vida útil.
Deverá apresentar resistência capaz de
suportar as deformações, evitando o
surgimento de fissuras, e ter propriedade
estanque, isto é, em áreas desprovidas de
impermeabilização, deverá proteger contra
infiltrações.
É necessário ser resistente a aplicação de
agentes químicos, capacidade de vedação
sonora, alta durabilidade e conforto com
segurança quanto a sua utilização, isto é, ação
antiderrapante, além de possibilitar proteção
contra incêndios.
As camadas para forro podem ter
características de revestimento de superfícies,
térmicas, fechamento, acabamento, entre
outras.
O sistema de vedação trata-se de um sistema
contemplado por três estruturas, o forro do
pavimento inferior, a laje estrutural que separa
os dois pavimentos e o piso do pavimento
superior.
A camada impermeável é constituída por
diferentes sistemas de impermeabilização e
variam de acordo com as características do
projeto.
A camada isolante térmica possui função de
conservação de calor, sendo associada a
sistemas de calefação. Seu emprego é
comumente aplicado em projetos de
localidades mais frias.
Execução de impermeabilizantes
Tem que prever a umidade em solos, pisos,
paredes, piscinas, caixas d’água ou qualquer
outro elemento aquífero para evitar a
infiltração.
Antes de iniciar o emprego do
impermeabilizante na estrutura, faz-se
necessário o prévio conhecimento das
dosagens de proporção de mistura e os locais
adequados para sua aplicação. A superfície de
aplicação deve estar seca, limpa e sem
qualquer tipo de rachadura que possa
comprometer a aplicação do
impermeabilizante, qualquer substância oleosa
ou derivada deve ser removida para garantir a
pega uniforme do produto
Execução de esquadrias/caixilharia
Esquadrias externas deverão ser feitas de
material de aço carbono constituído por suas
ligas, provendo o tratamento para impedir que
ocorra a sua oxidação sobre o alumínio. Estes,
no caso, protegidos por anodização.
Execução de vidraçaria
Na construção civil, o vidro utilizado é
chamado de neutro ou ordinário e consiste de
uma solução amorfa, homogênea, altamente
viscosa submetida a um alto grau de
resfriamento.
Execução de pintura e acabamento
A causa primordial de empolamento da
pintura é a aplicação da segunda demão
de tinta aplicada prematuramente sobre a
primeira.
Sustentabilidade na construção
A sustentabilidade na construção está
relacionada diretamente com os tipos de
materiais, planejamento, entre outras
coisas. Temos tecnologias que prevê essa
sustentabilidade provendo materiais
alternativos e outras soluções.
A certificação LEED é uma das mais
empregadas no mercado mundial e busca
incentivar e acelerar a adoção de práticas de
construção sustentável.
Suas características são: uso eficiente da
água, otimização dos fatores e condições
climática-energéticas, materiais, recursos e
qualidade interna, espaços sustentáveis,
visando à preservação de áreas e inovações e
créditos regionais.
Os edifícios inteligentes preveem Iluminação
natural, cobertura vegetal, circulação de ar,
poliestireno expandido (reduz 20 a 30% de
custo/obra + gera resíduos reciclados),
modulares, bioconcreto, vidro inteligente, tinta
eco, tijolo replast, bambu, led, contêineres.
Pré-moldados e pré-fabricados
Pré-moldado: pode ser moldado em obra
≠
Pré-fabricado: já vem moldado pela fábrica
Após a ocorrência da Segunda Grande
Guerra, muitas cidades se depararam com a
destruição total ou parcial. Assim, devido à
demanda de residentes sem abrigo foi
necessário agilizar as construções, o método
convencional foi descartado, as empresas
bélicas após passar por uma reincorporação
passaram a fabricar os pré-moldados.
Tecnologia da Construção
Arquitetura e Urbanismo - Unidade II
Industrialização na Construção
A industrialização se desenvolveu conforme a
necessidade de racionalizar os materiais de
trabalho, de modo a cumprir os prazos e
aperfeiçoar os custos.
Uso de máquinas e processo de repetição
fabril: é o desenvolvimento de tarefas simples,
mas com alta capacidade de repetição,
gerando uma maior produção de cada peça.
⇾ Processo manual e sistema de
programação
⇾ A mecanização utiliza do usuário apenas
para controle das máquinas e
consequentemente aumenta o controle de
qualidade.
⇾ A automação não tem intervenção manual
do usuário, consequentemente mais
autonomia nas máquinas e maior qualidade
nos produtos.
A industrialização na construção civil
transforma a construção em si em montagem
de peças, uma vez que conta com elementos
que já vêm prontos, direto da fábrica,
corroborando em facilidades para as etapas da
cadeia de produção.
Sistema de administração da
produção (SAP)
Será responsável por fornecer ao gerente um
apoio através da elaboração de uma
metodologia de planejamento e controle do
processo de execução da obra, fornecendo
segurança na tomada de decisão conforme a
necessidade da situação.
A vantagem principal do uso de cronograma
de mão de obra é organizar o tempo
disponível e direcionar tarefas.
Indicadores de Qualidade
Para a obtenção de qualidade, é necessária
ordem de norteamento e tem a finalidade de:
⇾ Proteger o usuário do produto ou serviço;
⇾Facilitar o comércio entre países;
⇾Compartilhar avanços tecnológicos;⇾Produtividade, segurança e eficácia;
⇾ Adequação e conformidade nas múltiplas
áreas;
⇾ Mecanização e automação;
⇾Aplicação de processos de regulamentação.
O Comitê Brasileiro da Construção Civil
atua de modo a fornecer orientações e regras
como requisitos geométricos gerais para a
construção e seus elementos construtivos,
projetos de estruturas e seus materiais,
organização de informações de projetos e
construção.
Atua também em regras para o desempenho
da construção, regulamentação de ambientes
internos com fatores térmicos e acústicos,
gerenciamento de custos aplicados da
construção, estudos de viabilidade,
contratação, manutenção de edificações e
segurança dos operários.
O Instituto Nacional de Metrologia,
Qualidade e Tecnologia - Inmetro, abarcando
maiores atividades atreladas às já
anteriormente exercidas e apresentando
normas técnicas e programas de avaliação de
conformidade de produtos, processos, serviços
e pessoas. Órgão de teste dos materiais para
que haja eficácia dentro da edificação,
testando suas qualidades.
ISO (ABNT) 9001 foi criada com o intuito de
garantir a padronização e a execução
processual através da implantação da gestão
de qualidade.
Reciclagem e Desperdício Material
Quando buscamos pelo aperfeiçoamento do
setor industrial, consequentemente
aumentamos o nível de competitividade e se
isso ocorre sem planejamento com a demanda
de produção está alta, o resultado é o
desperdício de material. Por decorrência da
perda da capital.
Com o planejamento adequado evita uma crise
como, por exemplo, a crise de 1929,
ocasionada por decorrência do consumo ser
maior do que a necessidade.
Naquela época os preços eram baixos e a
industrialização era muito forte, o consumo
excessivo acabou gerando um grande
estoque. Foi aí que a segunda guerra mundial
encerrou esse consumo desenfreado, pois os
usuários acabaram ficando sem dinheiro ,
resultando em estoque parado e crise
financeira que abarcou todo mundo.
Proporções de acordo com a característica
material de resíduos gerados na construção:
O Conselho Nacional do Meio Ambiente -
Conama através da Resolução 307 prevê
normativas e diretrizes para o adequado
gerenciamento dos resíduos de construção
civil.
Patologia e Recuperação de Estruturas
Desenvolvimento patológico:
No setor da construção civil, a patologia é
considerada como todo efeito de falha da
eficiência parcial ou total de parte da estrutura,
comprometendo a vida útil e colocando em
risco a segurança e a funcionalidade do
elemento envolvido, além de danos estéticos
causados à obra.
NBR 15.573:Recomendações para o bom
desempenho das edificações quando expostas
às condições adversas inerentes ao meio
ambiente em que se encontram.
⇾ Não poderá ruir nem perder a estabilidade
em nenhum ponto da estrutura.
⇾ Os transeuntes deverão estar protegidos
das intempéries e de impactos como choques
ou vibrações.
⇾Deformações máximas permitidas àquelas
previstas nos limites normativos.
⇾ Percepção em problemas de vedação e
acabamento.
⇾ Utilização de fatores de segurança contra
ruína predial.
Controle de qualidade e previsão de
possíveis patologias
Diários de obras, notas fiscais e ensaios de
recebimento de materiais, cronograma
físico-financeiro da obra e contrato de
execuções.
Diante do problema patológico é necessário
que se faça o levantamento de hipóteses que
considerem a ocorrência do problema
novamente e os impactos de sua evolução.
Análise prévia de qual entre todas as
alternativas elencadas se encaixa melhor para
aquela situação, de modo que sua correção
incida na menor chance do ressurgimento da
patologia.
Modelos Patológicos
Fenda: abertura bastante evidenciada, com
tamanho maior que 1,5 mm de espessura,
causando a divisão das partes do elemento.
Maior espaçamento antes da ruptura.
Rachadura: abertura na superfície, de 1,0 a
1,5 mm de espessura, que apresenta
rompimento da massa.
Trinca: abertura de espessura, de 0,5 a 1,0
mm, evidenciada na superfície do elemento.
Fissura: é o seccionamento da superfície em
uma região ou em toda seção transversal do
elemento, com espessura inferior a 0,5 mm.
Demonstração inicial de vertente.
Essas patologias podem ocorrer por diversos
fatores, são eles:
Sobrecarga ou acúmulo de tensões: essa
sobrecarga pode provocar torções/ flambagens
ao longo da edificação ou podem ocorrer o
acúmulo de tensões.
Movimentação térmica: a incidência solar na
edificação que não teve a cura corretamente,
acaba contraindo a estrutura por conta da
água, promovendo o ressecamento abundante
e por decorrência seu rompimento.
Retração de cimento: é a má secagem (cura
incorreta) acaba trincando o meu pavimento.
Recalque de fundação: provocadas por
recalque diferencial são inclinadas, indo em
direção ao ponto de maior recalque, e são
provocadas pelas tensões de cisalhamento.
Características de fissuras
Diagnóstico e Reparo
Alguns testes podem ser feitos em laboratório,
como:
⇾ Reconstituição do traço de concreto;
⇾ Determinação de compostos químicos;
⇾ Determinação da reatividade de álcalis;
⇾ Análise microbiológica;
⇾ Desempenho comportamental.
Alguns diagnósticos feitos no local, como:
⇾ Determinação da dureza superficial;
⇾ Determinações por ultrassonografia;
⇾ Estimativa das bitolas e cobrimento;
⇾ Adesão material/corrosão eletroquímica;
⇾ Integridade de elementos enterrados;
⇾ Comportamento e desempenho estrutural.
Manutenção
Manter algo, tomar medidas que reparem
possíveis danos para prolongar a vida útil de
um objeto, elemento ou componente.
Manutenção preventiva/preditiva: atitudes
que antecedem a falha, realizadas em
períodos pré-estabelecidos através de um
planejamento, a fim de reduzir a incidência de
falha parcial ou total de um sistema.
Manutenção corretiva: Reparo e restauração
de elementos da estrutura original da obra
antes que, de fato, tornam-se componentes
obsoletos.
Essas manutenções podem ser evidenciadas
por algumas falhas, como na segurança, no
operacional, econômica e oculta (aquela que a
equipe de manutenção tem dificuldade para
detectar).
Recuperação e Técnicas de Execução
Desgaste por abrasão: Perda de massa
resultante da interação entre partículas ou
asperezas, forçadas contra determinada
superfície ao longo da qual se movimentam.
Recuperação: Escarificador + Aplicação de
uma mistura de cimento Portland com aditivos
– látex, epóxi, acrílico ou sílica.
Desgaste por erosão: Perda progressiva de
material original de uma superfície sólida
devido à interação mecânica entre a superfície
e o fluido; este, multicomponente, líquido
incidente ou partícula sólida.
Recuperação: Realização de jatos diretos de
areia e água sobre o local afetado, finalizando
com concreto resistente à erosão.
Desgaste por cavitação: Perda de material
original devido à exposição contínua, formando
cavidades por efeito da redução de pressão
total.
Recuperação: Aplicação de concreto com
aditivos que o tornam resistente à cavitação.
Desgaste por fator incendiário: Deterioração
do concreto devido ao contato com o fogo,
podendo alterar a estabilidade estrutural da
edificação.
Recuperação: Realizar o seu descascamento
e reforçar as armaduras restantes.
Desgaste por lixiviação: Quando há uma
incidência de chuva alta no local da
deterioração e o ambiente não foi
impermeabilizado adequadamente.
Recuperação: Realizar a impermeabilização
adequada do ambiente.
Demais fatores físicos:
⇾ Desgaste superficial;
⇾ Cristalização de sais nos poros;
⇾ Congelamento;
⇾ Empolamento.
Demais fatores químicos:
⇾ Ação de sais;
⇾ Eflorescências;
⇾ Ataque de sulfatos;
⇾ Reação álcalis-agregado