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UNIVERSIDADE POLITÉCNICA – A POLITÉCNICA Instituto Superior de Estudos Universitários de Nampula- ISEUNA Licenciatura: Engenhária Civil ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LAJE ALIGEIRADAS E MACIÇAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL, CASO ESPECIFICO CIDADE DE NAMPULA Aly Mustafá Aly Azito Nampula, 2022 II Aly Mustafá Aly Azito ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LAJE ALIGEIRADAS E MACIÇAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL, CASO ESPECIFICO CIDADE DE NAMPULA Monografia apresentada à Universidade Politécnica, Instituto Superior de Estudos Universitários de Nampula-ISEUNA, como requisito parcial para a obtenção do Grau de Licenciado em Engenharia Civil. Tutor: Eng. Elicidio Moisés Juma Nampula, 2022 I Dedicatória Dedico esta monografia a minha família, principalmente aos meus pais, Mustafá Ali e Maria Justa, por todo apoio, amor e carinho, que me incentivaram a ir além. II Agradecimentos Inicialmente agradeço a Allah (Deus) pela dádiva de ter me concedido vida e saúde para poder terminar o curso com êxito. Aos meus pais, por todo o carinho e dedicação dado a mim durante todos esses anos, trabalhando de baixo do sol para tornar meus sonhos e objectivos possíveis acreditando como se fossem os protagonistas da minha história. Aos meus irmãos, que sempre estiveram ao meu lado em todas as adversidades: Hussuman, Fátima, Mariama, Luckuman e Mussa. A todos amigos e colegas, que contribuem para meu desenvolvimento pessoal, humano e lógico com montanhas Russa de sentimentos: André, Yara, Judite, Aissa, Osório, Maya, Zidane, e Daisy, que estiveram comigo durante estes anos. Ao meu supervisor Eng. Elicidio Moisés Juma pelo carinho, dedicação e profissionalismo antes e durante o desenvolvimento deste trabalho. Ao corpo docente, funcionários e a universidade, pelos conhecimentos transmitidos, pelas amizades levadas, experiências compartilhadas, e pelo dinamismo e facilidade que a universidade apresenta nas burocracias. Em fim a todos que contribuíram directa ou indirectamente na realização desta licenciatura, o meu: muitíssimo obrigado. III Parecer do Tutor “Acompanhei este trabalho desde a primeira fase e segundo a minha analise, o mesmo esta de acordo com os requisitos exigidos para obtenção de Engenheiro Civil” ._____________________________ Eng. Elicidio Moisés Juma IV Declaração de Honra Eu, Aly Mustafá Aly Azito, declaro que está monografia é resultado do trabalho individual e das orientações do meu supervisor e esta sendo submetida para obtenção do grau de Engenheiro Civil na Universidade Politécnica. Ela não foi submetida antes para obtenção de nenhum grau ou para avaliação em nenhum outro instituto ou faculdade, e que toda informação contida nele constitui verdade. _______________________________ Aly Mustafá Aly Azito V Resumo A cidade de Nampula regista infra-estruturas não terminadas devido a elevado custo de execução das lajes e demora de execução, tendo em vista a situação de custo e redução a necessidade indispensável conhecer novas técnicas para reduzir o custo de construção e acelerar a execução. A presente monografia aborda sobre Estudo Comparativo entre laje maciça e laje aligeirada na construção civil, caso especifico cidade de Nampula. O presente trabalho têm como objectivo analisar a viabilidade económica do custo das lajes maciças comparativamente as lajes aligeiradas na cidade de Nampula. O trabalho traz consigo conceitos básicos sobre o tema e referências bibliográficas os critérios executivos de execução de lajes maciças e aligeiradas; em seguida foi feita entrevista a 20 habitantes da cidade de Nampula com 2 anos de vivência na cidade de Nampula em diante. E por ultimo foram seleccionadas duas obras na cidade de Nampula sendo uma maciça e outra confeccionada em laje aligeirada, sendo feito o cálculo da composição dos custos dos materiais de 1m2 de cada laje com 12 cm de espessura para laje maciça quanto a aligeirada, desse modo obtendo o custo total da construção. Palavras chaves: Laje maciça, laje aligeirada, custo, materiais. VI Abstract The city of Nampula has unfinished infrastructures due to the high cost of building the slabs and the delay in execution, in view of the cost situation and the indispensable need to know new techniques to reduce the cost of construction and speed up the execution. This monograph deals with a Comparative Study between solid slab and lightened slab in civil construction, in the specific case of the city of Nampula. The present work aims to analyze the economic viability of the cost of solid slabs compared to light slabs in the city of Nampula; The work brings with it basic concepts on the subject and bibliographical references the executive criteria for the execution of massive and lightened slabs; then an interview was conducted with 20 inhabitants of the city of Nampula with 2 years in the city onwards. And finally, two works were selected in the city of Nampula, one solid and the other made of lightened slab, being made the calculation of the composition of the costs of the materials of 1m2 of each slab with 12 cm of thickness for solid slab as for the lightened one, thus obtaining the total cost of construction. Keywords: Solid slab, lightened slab, cost, materials. VII Epigrafe “Allah (Deus), recompensa os bem disciplinados”. Wendell Carvalho VIII Índice Dedicatória......................................................................................................................... I Agradecimentos ................................................................................................................ II Parecer do Tutor ............................................................................................................. III Declaração de Honra ...................................................................................................... IV Resumo ............................................................................................................................. V Abstract ........................................................................................................................... VI Epigrafe ......................................................................................................................... VII Lista de Figuras .............................................................................................................. XI Lista de gráficos............................................................................................................. XII Lista de Tabelas ............................................................................................................ XIII Lista de abreviaturas .................................................................................................... XIV Lista de siglas ................................................................................................................ XV Lista de Apêndice ........................................................................................................ XVI Lista de Anexo ............................................................................................................ XVII Introdução ....................................................................................................................... 18 CAPITULO I. CONSIDERAÇÕES INICIAIS .............................................................. 19 1.Delimitaçãodo tema .................................................................................................... 19 2.Objectivos .................................................................................................................... 19 2.1.Objectivo Geral......................................................................................................... 19 2.2.Objetivos Específicos ............................................................................................... 19 3.Hipóteses ..................................................................................................................... 19 4.Justificativa .................................................................................................................. 20 5.Problematização........................................................................................................... 20 6.Caracterização da Cidade de Nampula ........................................................................ 20 6.1.Aspectos físico naturais ............................................................................................ 20 6.2.Aspectos socioeconómicos ....................................................................................... 21 7.Estrutura do Trabalho .................................................................................................. 21 CAPITULO II. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................. 23 1.Contextualização ......................................................................................................... 23 2.Generalidades .............................................................................................................. 25 2.1.Classificação das Lajes ............................................................................................. 25 3.Lajes maciças ............................................................................................................... 26 IX 3.1.Vantagens e desvantagens das lajes maciças ............................................................ 27 3.1.1.Vantagens .............................................................................................................. 27 3.1.2.Desvantagens ......................................................................................................... 27 3.2.Prescrições Normativas ............................................................................................ 27 3.3.Processo Construtivo ................................................................................................ 28 4.Laje Aligeiradas ........................................................................................................... 30 4.1.Vantagens e Desvantagens das lajes aligeiradas ...................................................... 31 4.1.1.Vantagens .............................................................................................................. 31 4.1.2.Desvantagens ......................................................................................................... 31 4.2.Elementos da laje aligeirada ..................................................................................... 31 4.2.1.Vigotas com armaduras treliçadas ......................................................................... 32 4.2.1.1.Fabricação das vigotas ........................................................................................ 33 4.2. 2.Elementos de Enchimento (Abobadilhas) ............................................................ 34 4.3.Materiais e processo construtivo .............................................................................. 34 4.3.1.Materiais ................................................................................................................ 34 4.4.Processo construtivo ................................................................................................. 36 5.4. Prescrições Normativas ........................................................................................... 40 CAPITULO III. METODOLOGIA ................................................................................ 41 1.Tipo de Pesquisa .......................................................................................................... 41 2.Método ......................................................................................................................... 42 2.1.Métodos de abordagem ............................................................................................. 42 2.2.Métodos de procedimento ........................................................................................ 42 3.Técnicas de colecta de dados ....................................................................................... 43 4.Universo e amostra ...................................................................................................... 44 CAPITULO IV. APRESENTAÇÃO DOS DADOS E ANALISE DOS RESULTADOS ........................................................................................................................................ 45 1.Publico – Alvo ............................................................................................................. 45 2.Quantificação e custos das lajes .................................................................................. 47 2.1.Levantamento de Recursos ....................................................................................... 47 2.2.Quantificação e custos das Lajes maciças ................................................................ 48 2.2.1.Cofragem ............................................................................................................... 48 2.2.2.Armaduras das lajes maciças ................................................................................. 49 2.2.3.Betonagem ............................................................................................................. 49 X 2.2.4.Mão-de-obra .......................................................................................................... 50 2.3.Quantificação e custos das Lajes aligeirada ............................................................. 51 2.3.1.Vigotas e Abobadilhas ........................................................................................... 51 2.3.2.Cofragem ............................................................................................................... 51 2.3.3.Armaduras ............................................................................................................. 52 2.3.4.Betonagem ............................................................................................................. 52 2.3.5.Mão-de-obra .......................................................................................................... 52 3.Estudo Comparativo de Custos.................................................................................... 53 3.1.Cofragem .................................................................................................................. 53 3.2.Armadura .................................................................................................................. 54 3.3.Betonagem ................................................................................................................ 55 3.4.Mão-de-obra ............................................................................................................. 55 3.5.Vigotas e abobadilhas ............................................................................................... 56 4.Custo Total .................................................................................................................. 56 CAPITULO V. CONCLUSÃO E SUGESTÕES ........................................................... 58 1.Conclusão ....................................................................................................................58 2.Sugestões ..................................................................................................................... 59 CAPITULO VI: REFERÊNCIASBIBLIOGRAFICAS ................................................. 60 XI Lista de Figuras Figura 1. Princípio do sistema de laje aligeirada ............................................................ 23 Figura 2. Evolução dos sistemas construtivos de lajes ................................................... 24 Figura 3. Representação esquemática de um sistema estrutural com lajes maciças ....... 26 Figura 4. Laje formada por vigotas e abobadilhas.......................................................... 32 Figura 5. Vigota com armação treliçada ......................................................................... 32 Figura 6. Tipos de vigotas pré-fabricadas ...................................................................... 33 Figura 7. abobadilha ....................................................................................................... 34 Figura 8. Cuidar com vãos maiores do que 1,30m ......................................................... 37 Figura 9. Colocação das vigotas ..................................................................................... 37 Figura 10. Colocação dos blocos enchidos ..................................................................... 38 Figura 11. Fixação das armaduras positivas e negativas ................................................ 39 Figura 12. Armadura de distribuição .............................................................................. 39 Figura 13. Betonagem .................................................................................................... 40 Figura 14. Laje aligeirada, ilustra a fase de amarração das armaduras negativas ............ 46 Figura 15. Laje maciça, mostra a fase de amarração e betonagem ................................ 46 Figura 16. Um cubo com 1m2 de area e 12 cm de espessura ......................................... 47 XII Lista de gráficos Grafico 1. Composição da laje maciça ........................................................................... 50 Gráfico 2. Composição da laje aligeirada ....................................................................... 53 Gráfico 3. Comparactivo dos custos entre laje maciça e aligeirada na cidade de Nampula ........................................................................................................................................ 54 Gráfico 4. Comparativo de custo das armaduras entre lajes maciças e lajes aligeiradas na cidade de Nampula ......................................................................................................... 54 Gráfico 5. Comparactivo de custo de betonagem das lajes maciças e aligeiradas na cidade de Nampula ......................................................................................................... 55 Gráfico 6. Comparactivo de custo entre lajes maciças e lajes aligeiradas na cidade de Nampula ......................................................................................................................... 55 Gráfico 7. Comparactivo de Composição de custos de construção da laje maciça e laje aligeirada na cidade de Nampula .................................................................................... 56 XIII Lista de Tabelas Tabela 1. Espessura mínima das lajes valores do coeficiente ..................................... 28 Tabela 2. Coeficiente ...................................................................................................... 28 Tabela 3. Resultados da entrevista em percentagem ...................................................... 45 Tabela 4. Composição de cofragem .............................................................................. 49 Tabela 5. Composição de armaduras .............................................................................. 49 Tabela 6. Composição do Betão ..................................................................................... 50 Tabela 7. Composição da mão-de-obra .......................................................................... 50 Tabela 8. Composição de vigotas e abobadilhas ............................................................ 51 Tabela 9. Composição da cofragem ............................................................................... 51 Tabela 10. Composição das armaduras .......................................................................... 52 Tabela 11. Composição do Betão ................................................................................... 52 Tabela 12. Composição da mão-de-obra ........................................................................ 53 Tabela 13. Custo total de execução de laje maciça comparactivamente as lajes aligeiradas ....................................................................................................................... 57 XIV Lista de abreviaturas cm m % m2 m3 º ´ ´´ km mm gpa kg un sc h km2 Centímetro Metro Percentagem Metro quadrado Metro cúbico Graus Minutos Segundos Quilometro Milímetro Gigapascal Quilograma Unidade Saco Hora Quilometro quadrado XV Lista de siglas REBAP –Regulamento de Estrutura de Betão Armado e Pré-esforço. RSA –regulamento de Segurança e acções para estruturas de edifícios e pontes. RBLH – Regulamento de Betões de Ligantes Hidráulicos. NE – Nordeste. NBR – Normas Brasileiras XVI Lista de Apêndice Apêndice 1 -Entrevista ................................................................................................... 63 Apêndice 2: Planta de Piso cotada .................................................................................. 64 Apendice 3: Laje Maciça ................................................................................................ 65 Apêndice 4: Laje Maciça ................................................................................................ 66 Apêndice 5: Laje Aligeirada ........................................................................................... 67 Apêndice 6: Laje Aleigeirada ......................................................................................... 68 XVII Lista de Anexo Anexo 1: Diploma ministerial nº46/2019 ....................................................................... 69 Anexo 2: Diploma ministerial 181/2010 ........................................................................ 70 Anexo 3: Diploma ministerial nº 181/2010 ................................................................... 71 18 Introdução A presente monografia tem como tema “Estudo comparativo entre laje aligeirada e maciça na construção civil, caso especifico cidade de Nampula”. Actualmente, o crescimento da construção civil no mundo é acelerado, assim, a aquisição de novos conhecimentos e a comparação de técnicas e métodos construtivos é necessária para um maior aproveitamento dos recursos financeiros, sem perder a qualidade no desempenho e aproveitando melhor o tempo despendido na execução. Na cidade de Nampula regista-se elevado índice de construção de lajes tradicionais (maciças) que tem acarretado altos custos de execução, e trazido consigo demasiado tempo de construção. De acordo Costa (1997), o projecto estrutural destaca-se entre os mais elaborados para a construção civil, representando cerca de 15% a 20% no custo total da construção. O mesmo autorcomplementa que uma redução de aproximadamente 10% no custo da estrutura pode representar no custo total, uma redução de 2% em termos práticos, o que significa execução de movimento de terra, soleiras, rodapés, pintura, peitoris e cobertura juntos. No presente trabalho em abordo, propõe-se a laje aligeirada como uma alternativa de execução das lajes como uma forma de minimizar os custos de execução e acelerar o processo de construção, visto que a laje aligeirada pode desempenhar todas as funções de igual modo que a laje tradicional (maciça). No que tange a simplificação e percepção no estudo do presente trabalho, foram apresentadas algumas comparações de viabilidades técnicas, isto é, algumas vantagens, desvantagens e processos executivos do uso dos dois tipos de lajes (aligeiradas e maciças), e em seguida abordou-se estudo de caso geral comparativos dos quantitativos e custos financeiros de execução, deste modo provando-se a minimização dos custos financeiro da laje. 19 CAPITULO I. CONSIDERAÇÕES INICIAIS Neste capitulo apresenta-se assuntos referentes à objectivos da pesquisa, hipóteses e a problemática que sustentam a pesquisa, e ilustra o interesse pelo tema e a organização da presente monografia. 1.Delimitação do tema A presente monografia refere-se à comparação das lajes maciças e aligeiradas como solução para a redução de custo, materiais e tempo de execução na construção civil na cidade de Nampula. 2.Objectivos 2.1.Objectivo Geral Analisar a viabilidade económica das lajes maciças e aligeiradas na construção civil na cidade de Nampula. 2.2.Objetivos Específicos Deste modo origina os seguintes: Identificar as os materiais utilizados para a fabricação das lajes aligeiradas e maciças; Colectar os custos dos materiais para a fabricação das lajes aligeiradas e maciças na cidade de Nampula; Comparar os custos de execução das lajes aligeiradas e maciças na construção civil na cidade de Nampula. 3.Hipóteses As hipóteses podem ser consideradas como um enunciado geral de relações entre variáveis (factos, fenómenos), formulados como solução provisória para um determinado problema existente (Lakatos& Marconi, 2003, p.125), nesta ordem enunciam-se as: H(0):Fazendo-se comparação dos custos das lajes maciças e aligeiradas, poderá contribuir para a redução dos custos das obras na cidade de Nampula. H(1): Fazendo-se comparação dos custos das lajes maciças e aligeiradas, poderá não contribuir para a redução dos custos das obras na cidade de Nampula. 20 4.Justificativa Em Moçambique a desvalorização do metical face ao dólar está a sufocar a indústria da construção civil, a partir de Fevereiro e Março de 2020 aumentando os custos de venda do cimento na porta da fabrica, trazendo consigo problemas de custo e atraso de execução da betonagem das lajes tradicionais. Segundo (Silvaet al., 2002), outro aspecto muito importante na construção civil é o custo; considerando que o material utilizado para a confecção das lajes (betão, aço e cofragens) corresponde a uma grande parcela do gasto total em uma edificação, a optimização das lajes repercutem na optimização da estrutura global do edifício. O interesse para investigar o trabalho que aborda sobre a comparação das lajes aligeiras e maciças é pelo facto de o autor notar inúmeras obras paradas na fase betonagem das lajes tradicionais (maciças) enquanto à outras técnicas viáveis. 5.Problematização A cidade de Nampula têm registado grandes inflações dos materiais de construção num passado recente, que têm trazido consigo grandes problemas económicos bem como demora de execução das lajes nas infra-estruturas. A pesquisa têm como pergunta de partida “qual a causa do elevado índice da aplicação das lajes maciças correlação a aligeirada na construção civil na cidade de Nampula?” 6.Caracterização da Cidade de Nampula 6.1.Aspectos físico naturais 6.1.1.Localização A Cidade de Nampula situa-se, aproximadamente, no centro do espaço geográfico do distrito do mesmo nome, um pouco deslocada para nordeste (NE), ocupando uma área de aproximadamente 334 km2 (Quilómetros quadrado). No sentido Norte-Sul tem uma extensão máxima de 20,25 km (Quilómetros), desde a barragem do rio Monapo, a uma latitude de 15º 01’ 35’’ S, até ao Rio Muepelume, no paralelo 15º 13’ 15’’ S e, de Este- Oeste tem uma extensão máxima de 24.5 km, entre o meridiano 39º 23’ 28’’ e 39º 10’ 00’’ E. Esta cidade tem uma altitude média de 363 (m) metros (Cherewa, Ivala, Armando, 1996 e Araújo, 2005). 21 6.2.Aspectos socioeconómicos 6.2.1.População e nível de vida Apesar da introdução do planeamento familiar na década de 80, a população moçambicana continua a crescer a ritmos alarmantes. Este crescimento deve-se em parte a manutenção das elevadas taxas de natalidade e redução gradual da mortalidade, condigna a melhoria da assistência médica-medicamentosa, educação e habitação, entre outros factores. Para algumas culturas moçambicanas, ter muitos filhos é sinónimo de riqueza, principalmente no meio rural, onde estes podem ajudar nas actividades laborais da agricultura familiar. Esta característica é notável no seio do povo macua (INE, 2012). Para além das causas acimas mencionadas, a migração é um dos factores determinante no crescimento populacional nas capitais provinciais moçambicanas. Cerca de 40% da população residente na Cidade de Nampula é proveniente de outros Distritos da Província de Nampula e outras províncias do país. O desequilíbrio de desenvolvimento económico entre as capitais provinciais e os distritos é tido em conta como uma das causas principais do êxodo rural em Moçambique (Araújo, 2005). A Cidade de Nampula, surgiu e desenvolveu-se com motivações de prestação de serviços (entreposto e transacção de mercadorias), por isso a sua estrutura económica é distorcida, frágil e incapaz de satisfazer a população activa em postos de emprego. Como resultado, a maior parte da população activa sobrevive da actividade comercial informal que é praticada nos mercados informais e em quase todas avenidas e ruas da cidade (INE, 2012). 7.Estrutura do Trabalho Para responder aos objectivos propostos, a monografia foi organizada em cinco (5) capítulos, que permitem a melhor leitura, compreensão e interpretação da pesquisa. Capitulo I. São apresentados assuntos referentes aos objectivos da pesquisa, delimitação da pesquisa, as hipóteses que sustentam a pesquisa, a problemática e a caracterização da cidade de Nampula. Capitulo II. São comentadas as fundamentações teóricas como: conceitos básicos, vantagens e desvantagens das lajes maciças quanto as aligeiradas; os processos de execução e ilustra-se os componentes das lajes maciças e aligeiradas. 22 Capitulo III. Apresentam-se aqui todos procedimentos metodológicos relativos á pesquisa, ele apresenta quatro itens que são: Tipo de Pesquisa, Métodos (métodos de abordagem e método de procedimento), Técnicas de Colecta de Dados, e o universo e amostra. Capitulo IV. Apresenta-se aqui os resultados recolhidos da pesquisa, e feita a quantificação da composição dos materiais, analise de custo e discussão dos resultados das lajes maciças e as lajes aligeiradas na cidade de Nampula. Capitulo V. Ilustra a Conclusão e sugestões, ou considerações finais relativamente a presente monografia. Capitulo VI: Faz-se menção das referências bibliográficas, ou titulo de obras abordadas por autores com temas semelhantes. 23 CAPITULO II. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Neste capitulo é apresentado à fundamentação teórica do objecto de campo de acção e tendências históricas e lógicas do processo de construção das lajes maciças e aligeiradas na construção civil. 1.Contextualização Um dos maiores desafios na história das construções era o de vencer vãos e suportarcargas. De início, utilizavam-se os materiais naturais como a madeira e a pedra. As pedras eram cortadas e adaptados os seus apoios e a madeira era limitada às suas dimensões naturais. Os arcos de pedra foram uma evolução importante, pois permitiam vencer maiores vãos. Essa técnica apresentava as características peculiares de desenvolver somente esforços de compressão e foi difundida até meados do século XIX (Droppa, 1999). De acordo com Droppa (1999), “que desenvolveu uma interessante dissertação sobre lajes pré-moldadas, “na segunda metade do século XIX surge na França um trabalho desenvolvido por François Coignet”, sobre o cimento armado, com destaque para as lajes nervuradas, armadas com barras de aço com seção transversal circular”, conforme ilustra a Figura 1. Ainda segundo Droppa (1999), “baseado neste sistema francês, os alemães começaram a desenvolver um sistema de lajes pré-fabricadas, formadas por vigotas pré-fabricadas de betão armado, blocos de alvenaria (como elementos de enchimento) e uma capa de argamassa”. Figura 1. Princípio do sistema de laje aligeirada Fonte: Segurado apud Droppa, 1999. Segundo Caixeta (1998), “as lajes sofreram as modificações que estão apresentadas na Figura 2. A laje maciça foi a primeira desenvolvida em betão armado e é viável tecnicamente para lajes de altura menor ou igual a 15 cm. Espessuras mais elevadas são 24 exigidas quase que apenas para satisfazer condições do Estado Limite de Utilização (flecha) e não a critérios de resistência, o que leva a um mau aproveitamento do betão”. Figura 2. Evolução dos sistemas construtivos de lajes Fonte: Caixeta, 1998. As lajes nervuradas fabricadas “in loco” surgiram com o objectivo de redução do consumo de betão. Este processo reduz o consumo de betão se comparado com a laje maciça, pois se empregam matérias leves de enchimento na parte da zona traccionada das lajes. Estes elementos podem ser: tijolos furados, tubos de papelão reforçado, blocos de betão leve, EPS (isopor), etc. Embora este sistema possua algumas vantagens em relação à laje maciça, ainda é ineficiente no que se diz respeito ao consumo de cofragem e mão-de-obra, apesar de ser um sistema com fortes qualidades técnicas. A laje pré-fabricada comum surgiu na década de 50, este sistema construtivo em lajes nervuradas emprega elementos pré-fabricados na forma de vigotas de betão armado ou pré-esforçados. Sua seção transversal tem forma aproximada de um “T” invertido com a armadura totalmente envolvida pelo Betão, o material de enchimento apoia-se directamente nas vigotas. Este sistema veio suprir as deficiências de custos da laje maciça e nervurada, eliminando o uso de cofragem, sendo necessárias apenas escoras e pontaletes, bem como as nervuras de travamento. Como pontos negativos apresentam uma má aderência entre as vigotas e o betão de capeamento, e a impossibilidade de colocação de estribos nas vigotas para o combate dos esforços de cisalhamento. Por volta dos anos 80 surge o sistema pré-fabricado de lajes aligeirada, com o objectivo de superar as limitações técnicas e económicas dos sistemas até então empregados. 25 A tendência actual na engenharia estrutural é a concepção que adopta lajes com grandes vãos. Diante disso, uma solução que vem sendo bastante adoptada é a utilização de lajes pré-fabricadas aligeiradas, que conseguem vencer os grandes vãos com o menor peso da estrutura e vêm sendo largamente utilizadas na moderna construção civil, em substituição às lajes maciças e nervuradas fabricadas "in loco”, (ASSIS et al., 2007). Segundo Caixeta (1998), “o sistema pré-fabricado de lajes aligeirada (treliçadas) surgiu na Europa e foi aplicado no Brasil com a finalidade de atender exigências da evolução dos sistemas construtivos de lajes, buscando explorar e superar as limitações técnicas e económicas dos sistemas já utilizados”. No Brasil, as lajes treliçadas já são utilizadas há cerca de 35 anos, mas sua difusão e seu crescimento se deram no início da década de 90 (Silvaet al 2002). 2.Generalidades Segundo REBAP (1983), “considera-se lajes os elementos laminares planos sujeitos principalmente a flexão transversal ao seu plano e cuja largura exceda cinco (5) vezes a sua espessura”. As lajes são elementos, normalmente horizontais, com duas dimensões bem maiores que a terceira (espessura) que recebem os esforços verticais, sejam estes permanentes ou acidentais oriundos das acções nos pavimentos ou coberturas. Eles atuam recebendo e transmitindo as cargas de utilização para os apoios, que geralmente são as vigas nas bordas, e são fundamentais para a manutenção da estabilidade global dos edifícios quando atuam como diafragmas rígidos e distribuem esforços horizontais do vento para estruturas de contra aventamento (Pinheiro, 2010). 2.1.Classificação das Lajes Apolo (1979),“divide as lajes em função da sua capacidade de resistência durante a sua execução. São denominadas resistentes, semi-resistentes e não resistentes”. As resistentes: são aquelas capazes de suportar por si só as cargas a que estão submetidas. As semi-resistentes: necessitam de uma complementação de betão, a fim de poderem resistir aos esforços de compressão existentes em sua superfície superior. As não resistentes: necessitam do auxílio de materiais "temporários", para poderem ser executadas. 26 3.Lajes maciças As lajes maciças são definidas por Araújo (2014),“como placas de espessura uniforme, apoiadas ao longo do seu contorno, onde os apoios podem ser formados por vigas ou alvenarias”. No que diz respeito as suas características geométricas, Pinheiro (2007) diz que são elementos planos, normalmente horizontais, com duas dimensões muito maiores que a terceira, chamada de espessura. Segundo Spohr (2008), conforme a figura 3, sistema convencional de estruturas de betão armado é aquele que pode ser constituído por lajes maciças, vigas e pilares, sendo que as lajes recebem os carregamentos oriundos da utilização, os quais são transmitidos para as vigas, onde estas descarregam seus esforços aos pilares e esses as fundações. Figura 3. Representação esquemática de um sistema estrutural com lajes maciças Fonte: Spohr (2008). A laje maciça não é adequada para vencer grandes vãos, e se torna viável economicamente um valor médio entre 3,5 – 5 m. as lajes nos edifícios de vários pisos respondem por elevada parcela de consumo de betão, porem os múltiplos pórticos garantem uma boa rigidez ao sistema estrutural (Franca; Fusco, 1997). Para Albuquerque e Pinheiro (2002), as lajes maciças devido aos limites impostos, apresentam uma grande quantidade de vigas, fato esse que deixa a forma do pavimento muito recortada, diminuindo a produtividade da construção. Esta forma recortada gera, ainda, um grande consumo de formas (cofragens) e dificulta o seu reaproveitamento. Já a existência de muitas vigas, por outro lado, forma muitos pórticos, que garantem uma boa rigidez à estrutura. Além do grande número de formas gastas, o volume de betão é grande também, devido principalmente ao consumo das lajes. 27 3.1.Vantagens e desvantagens das lajes maciças 3.1.1.Vantagens Citamos, aqui, vantagens com pavimentos formados por vigas e lajes maciças: “Existência de muitas vigas formando pórticos, que acabam garantindo uma rigidez à estrutura de contra aventamento” (Albuquerque, 1999, p.21); “Facilidade de lançamento e adensamento do betão” (Faria 2010, p.20); “Por ser um dos sistemas mais utilizados nas construções de betão, a mão-de- obra treinada facilita a execução da obra” (Spohr, 2008, p.21); “Possibilidade de descontinuidade em sua superfície” (Faria, 2010, p.20); 3.1.2.Desvantagens As lajes maciças apontam algumas desvantagens, sendo elas: “Grande consumo de betão e aço para vãos grandes” (Faria, 2010, p.25); “Grande consumo de cofragense escoramento” (Sphor, 2008, p.23); “Uma grande quantidade de vigas, deixando a forma (cofragem) do pavimento muito recortada, diminuindo a produtividade da construção” (Albuquerque, 1999); 3.2.Prescrições Normativas Segundo REBAP (1983), as espessuras das lajes maciças não devem ser inferiores aos valores seguintes: 5 cm, no caso de lajes de terraços não acessíveis, definidos de acordo RSA; 7 cm, no caso de lajes submetidas principalmente a cargas distribuídas; 10 cm, no caso de lajes submetidas a cargas concentradas relativamente importantes; 12 cm, no caso de lajes submetidas a cargas concentradas muito importantes; 15 cm, no caso de lajes apoiadas directamente em pilares. A espessura das lajes a menos de justificação especial com base no estipulado nos artigos 72.º e 73.º, deve satisfazer as condições seguinte: ℎ ≤ 30 28 Onde: h – espessura da laje; = - vão equivalente da laje, sendo l o vão teorico (no caso de lajes armadas em duas direções deverá tomar-se para lo menor vão) e um coeficiente cujos valores são dados no tabela 1 para os casos mais frequentes, - coeficiente que toma os valores tabela 2, REBAP (1983). Tabela 1. Espessura mínima das lajes valores do coeficiente Tipo de Laje Simplesmente apoiada, armada numa só direcção 1,0 Duplamente encastrada, armada só numa só direcção 0,6 Apoiada num bordo e encastrada no outro, armada numa só direcção 0,8 Em consola (sem rotação no apoio), armada numa só direcção 2,4 Simplesmente apoiada, armada em duas dirrecções 0,7 Duplamente encastrada, armada em duas direções 0,5 Fonte: REBAP (1983). Tabela 2. Coeficiente Tipo de aço - coeficiente, consoante o tipo de aço A235 = 1,4 A400 = 1,0 A500 = 0,8 Fonte: REBAP (1983). 3.3.Processo Construtivo Considerando que os pilares da construção já estejam betonados, alguns passos foram descritos por Barros e Melhado (1998) para a produção da estrutura de laje maciça: Montagem das cofragens de vigas e lajes; Colocação das armaduras nas cofragens de vigas e lajes; Procedimento para betonagem das vigas e lajes; Procedimento de desconfrangem. 29 a) Montagem das cofragens de vigas e lajes Se considerarmos os pilares já betonados, Barros e Melhado (1998) recomendam os seguintes procedimentos: Montagem dos fundos de viga apoiados sobre os pontaletes, cavaletes ou garfos; Posicionamento das laterais das vigas, das guias, galgas, tensores e gravatas das vigas, travessões e pés direitos de apoio dos painéis de laje; Distribuição dos painéis da laje; Transferência dos eixos de referência do pavimento inferior; Fixação dos painéis da laje; Colocação das escoras das faixas de laje; Alinhamento das escoras de vigas e lajes; Nivelamento das vigas e lajes; Limpeza e liberação da cofragem para colocação da armadura. b) Colocação das armaduras nas cofragens de vigas e lajes Segundo Barros e Melhado (1998), considerando que as armaduras já estejam previamente cortadas e pré-fabricadas, tendo sido devidamente controlado o seu preparo, tem início seu posicionamento nas cofragens, recomendando-se os seguintes procedimentos: Antes de colocar as armaduras nas cofragens, deve-se colocar as pastilhas de cobrimento; Posicionar a armadura de encontro viga-pilar (amarração) quando especificada em projecto; Marcar as posições das armaduras nas lajes; Montar a armadura na laje com a colocação das pastilhas de cobrimento (fixação armadura com arame recozido nº 18); Chumbar os ferros para definição dos eixos. Uma vez executada a armadura, deve-se fazer a liberação da laje para betonagem. c) Procedimento para betonagem das vigas e lajes Barros e Melhado (1998) descrevem que o betão utilizado para a betonagem das vigas e lajes poderá ser produzido na obra ou comprar de alguma central de distribuição e 30 deverá ser controlado antes de sua aplicação, sendo que os ensaios mais comuns para o controle de recebimento do betão são o “slump-test” e o controle da resistência à compressão (fck). Uma vez liberado, o betão deverá ser transportado para o pavimento, sendo este feito por elevadores de obra e jericas, gruas ou caçambas, ou bombeamento. d) Procedimento de desconfrangem Barros e Melhado (1998) afirmam que o procedimento deve respeitar o tempo de cura para início da desconfrangem, que segundo a norma de execução de estruturas de betão armado é dado por: 3 dias para retirada de cofragens de faces laterais; 7 dias para a retirada de cofragem de fundo, deixando-se algumas escoras bem encunhadas; 21 dias para retirada total do escoramento; 4.Laje Aligeiradas As lajes aligeiradas também conhecidas como lajes nervuradas treliçadas são descritas dos seguintes itens; definição, características do sistema, vigotas treliçadas, elementos de enchimento, prescrições normativas, vantagens, desvantagens e o seu processo construtivo. De Chaves (2012), a laje pré-fabricadas de vigotas treliçadas é formada por vigotas pré- fabricadas de betão armado, sobre as quais são apoiados elementos de material leve, e por fim, aplica-se uma camada de betão, de acordo com forma a cobri-los completamente. Segundo Cunha (2012), “as lajes formadas por vigotas pré-fabricadas são constituídas por elementos pré-fabricados lineares, elementos de enchimento e betão fabricado no local”. Os elementos de enchimento podem ser de blocos cerâmicos, blocos de concreto, ou blocos de poliestireno expandido (EPS). De acordo com BASTOS (2005),” pode-se chamar de laje pré-fabricada ou laje pré- moldada, aquela que é constituída e tem seus elementos fabricados em grande escala no canteiro de uma fábrica. Podem ser de betão armado ou de betão pré-fabricado e tem aplicação tanto em construções de pequeno porte como também nas de grande porte”. 31 4.1.Vantagens e Desvantagens das lajes aligeiradas 4.1.1.Vantagens Em comparação com as lajes maciças, as lajes pré-fabricadas aligeiradas apresentam principalmente para edificações de pequeno porte apresentam, segundo Marçal (2014), podemos apontar: Baixo peso próprio; Eliminação de cofragens e redução do escoramento, minimizando o custo e mão de obra; Fácil armazenagem, transporte, trabalhabilidade e montagem; Baixo custo com materiais. Rapidez E simplicidade na execução; Obra com aspecto mais limpo. 4.1.2.Desvantagens Como desvantagens, apresentam, segundo Nappi (1993): Menor rigidez na estrutura como um todo, dada devido à pequena espessura da capa; Grande possibilidade de fissuras devido aos movimentos de retracção e dilatação; Altos riscos de acidentes, tanto na colocação das vigotas como durante a betonagem; Comprimento de vão limitado, restringindo o seu uso a determinados projectos; Impossibilidade de aberturas em sua superfície, sem que hajam vigas periféricas de sustentação; Limitação da carga de acordo com as especificações do fabricante. 4.2.Elementos da laje aligeirada As lajes formadas por vigotas pré-fabricadas são compostas por elementos de enchimento, elementos pré-fabricados lineares e betão fabricado no local. O elemento pré-fabricado denominado de vigota pré-fabricada por ser encontrado em betão armado, betão pré-esforçado e em forma de treliça. Os elementos de enchimento podem ser de blocos de betão, blocos cerâmicos ou blocos de poliestireno expandido (Cunha 2012). 32 Figura 4. Laje formada por vigotas e abobadilhas Fonte: ElDebs(2000). 4.2.1.Vigotas com armaduras treliçadas No trabalho proposto optou-se por adoptar o sistema de vigotas com armação treliçada e/ou vigota em T. Segundo Cunha (2012), “as vigotas conformem a figura 5, são formadas pela armação treliçada e pela base de betão, sendo possível inserir armação adicional referente ao dimensionamento das lajes”.Figura 5. Vigota com armação treliçada Fonte: Cunha (2012, p. 8). A armadura que compõe a treliça tem a função de resistir aos esforços de tracção pelo banzo inferior, aos esforços de compressão pelo banzo superior, quando a linha neutra estiver entre os banzos, e servir de base para o apoio do elemento de enchimento. Por sua vez, as diagonais proporcionam rigidez ao conjunto e facilitam as condições de transporte e manuseio (Silva, 2012b). 33 Figura 6. Tipos de vigotas pré-fabricadas Fonte: DroppaJr., 1999. 4.2.1.1.Fabricação das vigotas Fabricação das vigotas as vigotas pré-fabricadas normalmente são produzidas por indústrias ou empresas especializadas em elementos pré-fabricados, mas também podem ser produzidas no local da obra em que serão instaladas, desde que haja um rigoroso controle tecnológico. A fabricação se dá basicamente na colocação das treliças dentro das cofragens metálicas, que devem estar limpas, com aplicação de desmoldastes e dimensões definidas em projecto, o lançamento e o adensamento do betão com especificações e resistências pré-estabelecidas pelo fabricante e o processo de cura das peças para evitar a evaporação da água e o aparecimento de fissuras, que envolve uma combinação de factores, como a humidade, tempo e temperatura. a) Armazenamento e transporte Após obter a resistência mínima para a desconfrangem, as vigotas são retiradas e armazenadas de forma a evitar deformação excessiva das peças, devido a pouca idade do betão. Para tanto, é necessário considerar a forma correta de empilhamento e posicionamento dos dispositivos de apoio. Após a cura da peça, ela é transportada e armazenada na obra ou local de utilização com os devidos cuidados, para que se mantenha em condições de utilização em relação aos aspectos físicos e estruturais. 34 4.2. 2.Elementos de Enchimento (Abobadilhas) As abobadilhas são constituídas por materiais inertes, maciços ou vazados, usualmente cerâmicos, de betão ou poliestireno expandido (EPS) e devem atender os requisitos de norma quando ao desempenho, propriedades e utilização. Estes são dispostos entre vigotas com a função de substituir parte do betão da região traccionada e servir como forma para o betão complementar fresco, diminuindo o peso próprio da laje e o volume do betão. (Silva, 2012, b). Figura 7. Abobadilha Fonte. Meyer(----), mão-a-obra. 4.3.Materiais e processo construtivo 4.3.1.Materiais Segundo Rosso (1980), "materiais e componentes de construção são produtos intermediários que associados fisicamente ou integrados funcionalmente dão lugar à edificação." a) Betão O betão usinado aplicado na fabricação da vigota é formado por: cimento Portland, areia, brita e água. O betão da capa da laje geralmente é fabricado no canteiro de obras ou mesmo usinado, no entanto suas características não são semelhantes ao betão utilizado na fabricação das vigotas, principalmente por conta do rigor, da precisão, o controle de qualidade, a resistência à compressão característica (fck) e o módulo de elasticidade. Mas sua composição é a mesma: cimento Portland, areia, brita e água. b) Cimento O cimento empregado na fabricação das vigotas é o cimento Portland de alta resistência inicial (CPV ARI), que é um produto do clinquer, a gipsita e uma parcela baixa de carbonatos. Ele é escolhido por conta da sua capacidade de, nas suas primeiras idades, possuir alta resistência de compressão, essencial para a protensão e desforma. 35 O cimento empregado na betonagem da capa da laje é geralmente um cimento com adições, seja escorias (CPII-E, CPIII), pozolanas (CPII-Z) ou filler (CPII-F). Esse é um material mais barato que aquele aplicado na indústria de pré-fabricados, no entanto são viáveis, no preenchimento da laje, pelo fato de não haver necessidade de uma resistência elevada do betão nos primeiros dias. c) Agregados É um material granular, sem forma e volume definidos, preferivelmente inerte, utilizado para compor cerca de 75% do volume do betão e colaborar com sua resistência mecânica, de dimensões e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia. Para o caso das vigotas e capa das lajes, são utilizadas as britas (brita 0, com diâmetro de 4,8 a 9,5 mm, brita 1, de 9,5 a 19 mm e brita 2, de 19 a 38 mm) e a areia (material que passa pela peneira de espaçamento de 4,8 mm). São relativamente baratos, devido ao baixo custo de extracção, transporte e produção (britas e areias artificiais) e a grande quantidade de matéria-prima disponível. d) Água A água deve está isenta de impurezas e é recomendável que sua temperatura não seja elevada, para impedir que ela aumente o calor de hidratação na reacção da produção do betão. Seu volume deve ser controlado, pois quanto maior a quantidade de água em contacto com o cimento, menor será a resistência à compressão do betão e maior será sua trabalhabilidade. Por outro lado, quanto menor a quantidade de água reagindo com o cimento, maior a resistência à compressão desse betão e menor sua trabalhabilidade. e) Aço passivo O aço passivo é utilizado nas vigotas em betão armado. Esse tipo de vigota trabalha a partir da fissuração do betão, quando o aço assume a função de suportar os esforços de tensão de tracção que ocorrem nas seções da vigota. No presente trabalho, as bitolas utilizadas são de: 3,4 mm, 3,8 mm, 4,2 mm, 5,0 mm, 6,3 mm, 8,0 mm e 10,0 mm, sendo que a classe das quatro primeiras bitolas são CA60 e as demais CA50, essas classes representam a tensão que se aplicada no aço, levara-lo ao escoamento. Segundo a NBR 6118 (2014), na falta de ensaios ou valores fornecidos pelo fabricante, o módulo de elasticidade do aço pode ser admitido igual a 210 GPa. 36 f) Aço activo O aço activo é utilizado nas vigotas de betão pré-esforçado. No presente trabalho, a protensão utilizada é limitada, isto é, não há fissuração na vigota e logo não há a necessidade de utilizar armadura passiva para combater as tensões de tracção aplicadas nas seções dessas vigotas. As bitolas estabelecidas são de: 4,0 mm, 5,0 mm e 6,0 mm. Os fios e cordoalhas de aço para a protensão são classificados, segundo a NBR7482 e a NBR7483, conforme sua resistência a tracção e ao tipo de comportamento na relaxação (RB – relaxação baixa, RN – relaxação normal). Foram utilizadas as categorias CP175 RB, CP190 RB e CP160 RN. Segundo a NBR 6118 (2014), O valor do módulo de elasticidade deve ser obtido em ensaios ou fornecido pelo fabricante. Na falta de dados específicos, pode-se considerar o valor de 200 GPa para fios e cordoalhas 4.4.Processo construtivo No sistema de laje aligeirada encontram-se os seguintes passos para a produção da estrutura, considerando que os pilares já estejam betonados. Para esse processo foi utilizado o capitulo XIX de Pini (2011), contendo os seguintes passos: Escoramento; Colocação das vigotas; Fixar as armaduras positivas e negativas; Colocação dos blocos de enchimento; Armaduras de distribuição; Betonagem. a) Escoramento Segundo Pini (2011, p.91), considerando que os pilares já estejam betonados é necessário considerar três (3) etapas importantes para o adequado escoramento das lajes aligeiradas: Escoramento apoiado em bases firmes, de preferência no contra piso. Não deixe vão com mais de 1,30 m sem linha de escora, respeitando o vão central sempre a contra flecha; Coloque as escoras horizontais no sentido inverso do apoio das vigas, sem força- las para cima; 37 A retirada do escoramento deve ser feita num prazo de no mínimo 18 dias após a execução da betonagem; Figura 8. Cuidar com vãos maiores do que 1,30m Fonte: Pini (2011, P. 91). b) Colocação das vigotas Segundo Pini (2011), deve-se seguir os seguintes procedimentos para a colocação das vigotas: Fazer a colocação das vigotas, lado a lado, com asferragens voltadas para cima, apoiadas nas extremidades sobre cinta de amarração ou sobre a parede de alvenaria, conforma a figura. Fazer os furos nos pontos previstos para a passagem das instalações eléctricas. Figura 9. Colocação das vigotas Fonte: Pini (2011, P.92). 38 c) Colocação dos blocos de enchimento Quanto a colocação dos blocos de enchimento, Pini (2011), realça: Realizar a colocação dos blocos de enchimento a partir das extremidades. Eles ficam encaixados no espaço entre as vigotas, que serve de gabarito de montagem. Deixe sempre pequena folga entre as vigotas e os blocos. Após o encaixe, os blocos são cortados nos pontos de passagem de fios e cabos sobre a laje. Figura 10. Colocação dos blocos enchidos Fonte: Pini (2011, P. 93). d) Fixar as armaduras Positivas e Negativas Segundo Pini (2011), deve-se seguir a seguinte instrução para a fixação das armaduras positivas e negativas: Fixar as armaduras positivas e negativas, que devem ser distribuídas no sentido transversal e perpendicular as vigotas, sempre seguindo as orientações e medidas do projecto, conforme figura 11. 39 Figura 11. Fixação das armaduras positivas e negativas Fonte: Pini (2011, p. 92). e) Armaduras de distribuição Apos a colocação dos blocos de enchimento, Pini(2011), “orienta a colocação das armaduras de distribuição por cima dos mesmos, de acordo com as diretrizes do projecto. Ainda deve-se posicionar e conferir as cotas das taliscas que delimitarão a face superior da laje”. Figura 12. Armadura de distribuição Fonte: Pini (2011,p.93). f) Betonagem A betonagem é realizada seguindo os mesmos passos citados na laje maciça, porem Pini (2011), salienta que deve-se tomar cuidados antes do lançamento do betão. Molhando bem todo blocos de enchimento e vigotas para evitar que absorvam água do betão, de acordo a figura 13. 40 Figura 13. Betonagem Fonte: Pini (2011, p.94). g) Cura do Betão A cura é um processo mediante o qual mantem-se o grau de umidade satisfatório, evitando a evaporação da água da mistura, garantindo ainda uma temperatura favorável ao betão durante o processo de hidratação dos materiais aglomerantes, de modo a se obter um betão com as qualidades esperadas. A boa cura ajuda a controlar um dos processos mais importantes que ocorrem nas estruturas de betão que é a retração do mesmo. 5.4. Prescrições Normativas Segundo REBAP (1983) as lajes aligeiradas devem satisfazer as condições indicadas para as lajes maciças no artigo 102.2, com menos de justificação especial com base no estipulado nos artigos 72º e 73º. 41 CAPITULO III. METODOLOGIA Neste Capítulo é faz-se a explanação do conjunto de métodos, técnicas, procedimentos e instrumentos do trabalho empírico que constam na pesquisa. 1.Tipo de Pesquisa Para obter-se o conteúdo presente na monografia sobre Estudo comparativo entre lajes maciças e aligeiradas na construção civil na cidade de Nampula, foi conduzida por uma por uma pesquisa qualitativa, que se preocupa, portanto, com aspectos da realidade a partir da interpretação dos dados, que não podem ser quantificados. A metodologia adotada para esta pesquisa foi a pesquisa experimental. Gil (2002) afirma que, essencialmente, a pesquisa experimental consiste em determinar um objeto de estudo, selecionar as variáveis que seriam capazes de influenciá-lo e definir as formas de controle e de observação dos efeitos que a variável produz no objeto. Ainda segundo Gil (2002), a pesquisa experimental, ao contrário do que faz supor a concepção popular, não precisa necessariamente ser realizada em laboratório. Quanto aos objectivos, o presente trabalho baseou-se em pesquisa descritivas que de acordo com (Gil, 2002) têm como objectivo principal a descrição das características de determinada população ou fenómeno ou, então, o estabelecimento de relações entre variáveis. Uma de suas características mais significativas está na utilização de técnicas padronizadas de colecta de dados, tais como o questionário e a observação sistemática. Neste contexto quanto aos procedimentos técnicos, a investigação desenvolvida neste trabalho foi elaborada com base em pesquisas bibliográficas, documentais e artigos científicos, que deram uma substancial contribuição na aquisição das informações para a realização da monografia, que também foi auxiliada por entrevistas e observação directa para o aprofundamento do fenómeno em estudo. “A pesquisa bibliográfica é desenvolvida com base em material já elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos” (Gil, 2002, p. 44). Visto que a pesquisa bibliográfica se baseia fundamentalmente das contribuições dos diversos autores sobre determinado assunto, “a pesquisa documental vale-se de materiais que não recebem ainda um tratamento analítico, ou que ainda podem ser reelaborados de acordo com os objectos da pesquisa” (Gil, 2002, p. 45) 42 Contudo, a pesquisa foi fundamentada por alguns processos metodológicos divididos em 3 formas: revisão literária; estudo de caso; e avaliação dos dados alcançados. 2.Método Método é o conjunto de caminhos ou actividades usadas para atingir um determinado objectivo, conhecimentos válidos e verdadeiros. Para esta pesquisa foram usados os métodos de abordagem e de procedimentos. 2.1.Métodos de abordagem Este método destaca-se por apresentar uma abordagem mais ampla, em nível de abstracção mais elevado, de fenómeno da natureza e da sociedade (Marconi &Lakatos, 2003). Para o presente trabalho foi usado o método indutivo. O Método indutivo consiste na aproximação dos fenómenos ou acontecimento, e caminha geralmente para planos cada vez mais abrangentes, saindo das constatações mais particulares às leis e teorias. (Marconi &Lakatos, 2003). Este método serviu para fazer generalização dos dados colhidos. 2.2.Métodos de procedimento Os métodos de procedimento consistem em etapas mais concretas da investigação, com vista a ter uma finalidade mais restrita quanto a explicação geral dos fenómenos, menos abstractos (Marconi &Lakatos, 2003). Por tanto, para a pesquisa, foram usados os métodos históricos, comparativo e de análise e síntese. Método histórico Método histórico consiste em investigar acontecimentos, processos e instituições do passado para verificar a sua influência na sociedade de hoje, pois as instituições alcançaram sua forma actual através de alterações de suas partes componentes, ao longo do tempo, influenciadas pelo contexto cultural particular de cada época. Método comparativo No que concerne ao método comparativo usou-se com a finalidade de apresentar, verificar semelhanças e explicar divergências. Neste caso, foram feitas comparações da composição das lajes maciças e aligeiradas que constituem amostra com propósito de explicar as diversas respostas. 43 Método de análise e síntese É um método que trata e analisa as informações obtidas por meio de técnicas de colecta de dados em um documento. No que concerne aos dados recolhido no local de estudo durante a pesquisa, este método ajudou a fazer as conclusões dos resultados obtidos e a comprovação das hipóteses formuladas. 3.Técnicas de colecta de dados Para o estudo de caso, constituem técnicas de colecta de dados desta pesquisa, a observação directa e indirecta, assistemática, entrevista e consulta bibliográfica. Observação A observação é uma técnica de colecta de dados para conseguir informações que consiste em ver, ouvir e examinar determinados aspectos da realidade que deseja estudar. Observação directa A técnica de observação directa foi usada para determinados aspectos da realidade do local de estudo, com principal enfâse nos projectos, edifícios, sistemas de drenagem, aspectosfísico naturais, e osfenómenos socioeconómicos que são desenvolvidos pelos moradores da cidade de Nampula, de modo a analisar a viabilidade económica e construtiva das lajes. Observação indirecta Esta técnica usou-se na análise da área em estudo, com imagens via satélite através do Google Earth, a toda cidade de Nampula. A técnica da observação não estruturada ou assistemática, também denominada espontânea, informal, ordinária, simples, livre, ocasional e acidental, consiste em recolher e registrar os fatos da realidade sem que o pesquisador utilize meios técnicos especiais ou precise fazer perguntas directas. É mais empregada em estudos exploratórios e não tem planeamento e controle previamente elaborados (Marconi &Lakatos, 2003, p. 192). 44 Observação Assistemática O que caracteriza a observação assistemática é o fato de o conhecimento ser obtido através de uma experiência casual, sem que se tenha determinado de antemão quais os aspectos relevantes a serem observados e que meios utilizar para a observação. 4.Universo e amostra Universo ou população é o conjunto de seres que apresentam pelo menos uma característica em comum (Marconi &Lakatos, 2003). o universo ou população desta pesquisa é a população residente na cidade de Nampula. A amostra é uma porção convenientemente seleccionada do universo ou população, é um subconjunto do universo (Marconi &Lakatos, 2003). Como parte da amostra determinou, foram entrevistados 15 moradores da cidade de Nampula à mais de 5 anos, 10 proprietários e agentes comerciais, como forma de apurar os factores que serão levantados pela entrevista. Entrevista é uma técnica de colecta de dados efectuada através da conversa e do contacto directo (face a face). Tem suas vantagens pelo facto de proporcionar ao entrevistador, a informação necessária para obtenção de dados referentes ao local de estudo (Marconi &Lakatos, 2003). Esta técnica de entrevista foi usada em particular para os residentes da cidade de Nampula. 45 CAPITULO IV. APRESENTAÇÃO DOS DADOS E ANALISE DOS RESULTADOS Neste capitulo são apresentados os dados recolhidos, analisados e interpretados com base em observação directa, indirecta e assistemático das lajes maciças e aligeiradas da cidade de Nampula. O estudo da comparação das lajes maciças e aligeiradas dividiu-se em duas (2) fases. As primeiras fases foramentrevistadas os moradores da cidade de Nampula, analisando os pontos de vista acerca das duas lajes. A segunda foi feita a comparação a nível de materiais e custo das lajes maciças e/ou aligeiras na cidade de Nampula. 1.Publico – Alvo A entrevista foi caracterizada por secção de perguntas e respostas elaboradas pelo autor no modelo múltipla escolha, feitas aos residentes do Bairro de Carrupeia. A entrevista foi feita num universo de 20 habitantes dos quais (5 foram do sexo feminino, 10 do sexo masculino e 5 comerciantes). Dos quais foram omitidos os nomes com a finalidade de preservar as imagens dos residentes.Os residentes que foram estudados são os com residências fixas na cidade de Nampula. Os 20 residentes foramseleccionados de maneira aleatória, são de diferentes níveis sociais, académicos e económicos assim generalizando a pesquisa. A entrevista cingiu- se em mostrar os dois tipos de lajes mostrando as suas diferenças e desse modo obtidas as respostas.Os resultados obtidos com a entrevista serão apresentados na tabela 3: Tabela 3. Resultados da entrevista em percentagem Perguntas Percentagem(%) A B C D 1 15 20 15 50 2 30 30 30 10 3 30 0 70 0 4 5 10 30 55 5 35 10 25 30 6 85 15 0 0 Fonte: Elaborada pelo autor (2022). 46 Figura 14. Laje aligeirada, ilustra a fase de amarração das armaduras negativas Fonte: elaborada pelo autor (2022). Figura 15. Laje maciça, mostra a fase de amarração e betonagem Fonte: Elaborado pelo autor (2022). A cidade de Nampula aproximadamente a 50% da população com mais de 10 anos sendo residente da mesma cidade, com menos de 11% residentes não alfabetizados e com a maior parte com a 7ªclasse do ensino primário já feita. 70% das pessoas residentes na cidade de Nampula conhece as lajes tradicionais e não conhece a aligeirada (treliçada) e menos de 31% dos residentes da cidade de Nampula conhece a laje aligeirada e a maciça, em sua maior parte conhece de vista em obras. Mais de 55% da população da cidade acredita estar satisfeito com o uso da laje maciça e outros 30% diz estar satisfeito por falta de conhecimento dum outro tipo de laje comfacilidade de execução como a maciça. Depois de mostradas as duas imagens comparativas das lajes maciças e aligeiradas 35% dos residentes da cidade de Nampula acha a laje aligeirada 47 tão segura quanto a maciça e 30% dos habitantes da cidade não acredita na resistência e durabilidade da laje aligeirada devido a montagem não monolítica. Depois de apresentadas as vantagens dos dois tipos de lajes 85% dos residentes da cidade de Nampula optaria na laje aligeirada caso respondesse bem como a laje maciça. 2.Quantificação e custos das lajes Para melhor percepçãodas lajes estudo foram quantificados os materiais e obtidos oscustos do mesmo cujo o processo foi divididos em três fases: cofragem, betão e armaduras. Fazendo-se analise parcialmente todos os intervenientes para concepção da laje maciça e a laje aligeirada, e depois feito o estudo comparativo. Foi feita uma analise geral dos custosunitários sendo custo dos materiais e mão-de-obra de cada fase da execução da laje maciça e/ou aligeirada na cidade de Nampula, com vista a elabora-se fichas, tabelas e gráficos com vista a simplificar a obtenção dos custos total do fornecimento e construção de 1 m2 com espessura de 0,12m na construção duma laje maciça e/ou aligeirada na cidade de Nampula. Figura 16. Um cubo com 1m2 de area e 12 cm de espessura Fonte: elaborada pelo autor (2022). 2.1.Levantamento de Recursos Custo de Materiais: os custos unitários dos materiais foram adquiridos consoante os preços mais baixos dos mercado grossista e lojas registradas no Município da cidade de Nampula, sendo os materiais: cimento, areia, brita, madeiras, barrotes, paus, aço, arrame, abobadilhas e vigotas. No que concerne aos rendimentos dos materiais foi em conformidade as quantidades dos materiais que necessários a execução de uma laje maciça e/ou aligeirada. 48 Custo de mão de obra: Segundo o diploma ministerial nº.46/2019 – os saláriosmínimos é 6760.00Mt para trabalhadores que desenvolvem actividade em pequenas e medias empresas; e quanto aos trabalhadores que desenvolvem trabalhos nas grandes empresas é de 8300.00Mt. Tendo 28.125 MT e 34.58 Mt de salario por hora respetivamente. E foi adoptado o salario de 28.125Mt/h como o salario do servente e o 34.58Mt/h como sendo o salario do pedreiro. Foi considerado o rendimento e não a produtividade, segundo as tabelas do Paz Branco para as lajes maciças e aligeiradas, dos Coeficientes de Correção de Rendimentos em obras de construção de edifícios, para fácil orçamentação dos honorários dos operários. Custo de equipamento: O rendimento de equipamentos é dependente do rendimento da mão-de-obra, isto é, o tempo que um equipamento trabalha numa determinada tarefa é o tempo que o trabalhador necessita para executar a mesma tarefa. Para a execução das lajes serão usados equipamentos como pá, enxadas, colher de pedreiro, entre outros não mecânicos, este item não será considerado nas tabelas e fichas orçamentarias para obtenção do custo total das lajes. Segundo Fonseca (2000), “as medições dos trabalhos de betão, betão armada e betão armadopré-esforçadoserão realizadas de modo a ficarem individualizados, em subcapítulospróprios, os trabalhos de betão, cofragens (formas), armaduras e elementos pré-fabricados em betão”. 2.2.Quantificação e custos das Lajes maciças2.2.1.Cofragem O processo de cofragens da estrutura de Betão Armado da laje maciça será em cofragem tradicional na qual a madeira maciça é o material eleito. A quantificação das formas baseou-se na seleção de materiais envolvidos na cofragem para a concepção de uma laje maciça. Dos quais destacou-se os seguintes materiais: Tabuas (prancha), Sarrafos, escoras, pregos. Para o calculo do consumo de materiais utilizou-se como apoio as dimensõesdos materiais existentes no mercado da cidade de Nampula para que os valores sejam mais próximos a realidade. 49 Tabela 4. Composição de cofragem Item Descrição Quantidade Un Preço Unitário Total 1. Cofragem 2. Paus (escoras) com 3m de altura 4.00 Un 100.00 400.00 3. Madeira ou Pranchas (2*0.25*0.05)m 3.00 Un 280.00 840.00 4. Barrote (5.5*0.05*0.05)m 1.00 Un 200.00 200.00 5. Pregos 1.50 kg 100.00 100.00 Subtotal 1590.00 Fonte: elaborado pelo autor (2022). 2.2.2.Armaduras das lajes maciças Para os aços usou-se afastamento de 18 centímetros entre eles de acordo REBAP @=1,5*e, e a estimativa da quantidade de armaduras longitudinais mínimas usou-se a formula: = ∗ ∗ determinando assim o diametro do aço e a quantidade. Desse modo usou-se ∅10 afastado a 18 centimetros. Tabela 5. Composição de armaduras 1. Armadura 1.1. Aço 9.48 kg 200.00 1896.00 1.2. Arame recozido 1.00 kg 100.00 100.00 Subtotal 1996.00 Fonte: elaborado pelo autor (2022). 2.2.3.Betonagem Para o consumo de betão da laje maciça adoptou-se betão B25 que é representado pelo traço em volume 1:2:3 para obras de responsabilidade. Cada rubrica das medições será decomposta, de preferência, de acordo com as diferentes características do betão indicadas no projecto designadamente: Classes de resistência e qualidades; Classes de exposição; 50 Outras características exigidas pelo projecto, tais como máximas dimensões dos inertes, consistência, relação agua ligante e outras particularidades de composição; Condições de colocação. Tabela 6. Composição do Betão 2. Betonagem 2.1. Cimento 1.00 sc 540.00 540.00 2.2. Areia 0.075 m3 1200.00 90.00 2.3. Brita 0.088 m3 2500.00 220.00 Subtotal 850.00 Fonte: elaborado pelo autor (2022). 2.2.4.Mão-de-obra Para a quantificação da mão de obra das lajes maciças tomou-se em consideração a produtividade do pedreiro, ajudante e carpinteiro segundo as tabelas de paz branco, e usou-se o diploma ministerial nº46/2019 e com base nos saláriosmínimos, elaborou-se a composição da tabela da mão-de-obra. Tabela 7. Composição da mão-de-obra 3. Mão-de-obra 3.1. Pedreiro 1.20 h 34.58 41.50 3.2. Carpinteiro 1.20 h 34.58 41.50 3.3. Servente/Ajudante 2.00 h 28.125 56.25 Subtotal 139.25 Fonte: elaborado pelo autor (2022). Grafico 1. Composição da laje maciça Fonte: Elaborado pelo autor (2022). 1590 1996 850 139,25 0 500 1000 1500 2000 2500 51 2.3.Quantificação e custos das Lajes aligeirada 2.3.1.Vigotas e Abobadilhas O processo de quantificação das vigotas e abobadilhas levou-se em consideração as dimensões existentes no mercado de construção da cidade de Nampula. As vigotas sendo vendidas em metro linear e as abobadilhas por unidade. Quanto aos custostambémse usou como referencia os custos dos materiais na cidade de Nampula. E para construir 1m2 de laje aligeirada serão necessários os seguintes materiais: Tabela 8. Composição de vigotas e abobadilhas Item Descrição Quantidade Un Preço Unitário Total 1. Vigotas e abobadilhas 1.1. Vigotas 2.00 m 510.00 1020.00 1.2. Abobadilhas 13.00 un 52.02 676.26 Subtotal 1696.26 Fonte: elaborado pelo autor (2022). 2.3.2.Cofragem Para a quantificação da cofragem levou-se em conta os principais materiais envolvidos na construção duma laje aligeira e destacaram-se: Barrotes, escoras e pregos. E para analise dos custos foram feitas abordagens em mercados grossistas da cidade de Nampula tendo os preços e as dimensões dos matérias, como estão patentes na tabela 9. Tabela 9. Composição da cofragem 2. Cofragens 2.1. Barrote (5.5*0.05*0.05)m 1.00 Un 200.00 200.00 2.2. Paus (escoras) com 3m de altura 2.00 Un 100.00 200.00 2.3. Pregos 1.00 Kg 100.00 100.00 Subtotal 500.00 Fonte: elaborado pelo autor (2022). 52 2.3.3.Armaduras A fase de amarração foi feito a quantificação da armadura mínima de distribuição das lajes aligeiradas a partir da obtenção do preço unitários em lojas da cidade de Nampula e o arrame recozido também. Tabela 10. Composição das armaduras 1. Armaduras 1.1. Aço 2.22 Kg 120.00 266.40 1.2. Arame recozido 1.00 kg 100.00 100.00 Subtotal 366.40 Fonte: elaborado pelo autor (2022). 2.3.4.Betonagem O estudo da betonagem consistiu em adoptar o betão da classe B25 para 1m2 com a espessura de 12cm, sabendo assim a quantidade necessária de areia, cimento e brita para cobrir 0.04m de espessura da capa de betão. Assim extraindo os preçosunitários a partir dos preços de cada carga dum camião basculante. Tabela 11. Composição do Betão 2. Betão 2.3. Cimento 1.00 sc 540.00 540.00 2.4. Areia 0.025 m3 1200.00 30.00 2.5. Brita 0.028 m3 2500.00 70.00 Subtotal 640.00 Fonte: elaborado pelo autor (2022) 2.3.5.Mão-de-obra Para estudo do custo da mão-de-obra analisou-se quanto tempo em media um trabalhador pode ficar realizando no processo de construção da laje aligeirada usando como apoio para o rendimento as tabelas de Paz Branco tirando a hora de empenho. E quanto aos custos usou-se os saláriosmínimos do diploma ministerial nº46/2019. Assim tendo: 53 Tabela 12. Composição da mão-de-obra 2. Betão 2.3. Pedreiro 0.50 H 34.58 17.30 2.4. Servente 1.50 h 28.125 42.20 Subtotal 59.50 Fonte: elaborado pelo autor (2022). Gráfico 2. Composição da laje aligeirada Fonte: elaborado pelo autor (2022). 3.Estudo Comparativo de Custos Com as composições dos custos dos materiais obtidas, é possível realizar a analise comparativa dos custos das lajes maciças e aligeiradas na cidade de Nampula, e dessa forma determinar qual o melhor método construtivo para retornar melhor custo para a construção, levando em consideração as lajes. O estudo comparativo de custo para facilitar a compreensão dos demais dividiu-se em: cofragem, betonagem, armaduras, mão-de-obra, vigotas e abobadilhas. 3.1.Cofragem Com as duas composições das cofragens já apresentadas anteriormente, faz-se a comparação dos custos das lajes maciças e aligeiradas segundo os preços unitários da cidade de Nampula para construção de 1m2 de laje na mesma cidade. 1696,26 500 366,4 640 59,5 vigotas e abobadilhas Cofragem Armadura Betão Mão-de-obra 54 Gráfico 3. Comparactivo dos custos entre laje maciça e aligeirada na cidade de Nampula Fonte: elaborado pelo autor (2022). Quanto a cofragem através dos custos é possível analisar que as lajes maciças têm três vezes o custo da laje aligeirada, devido ao alto consumo de materiais envolvidos no processo da cofragem da laje maciça comparativamente a laje aligeirada que apenas necessita de escoras e barrotes para assegurar todo o resto dos processos construtivos. 3.2.Armadura Tendo em vista a composição dos custos dos materiais, tem-se a comparação dos dois tipos de lajes no gráfico a seguir. Gráfico 4. Comparativo de custo das armaduras entre lajes maciças e lajes aligeiradas na cidade de Nampula Fonte: Elaborado pelo autor (2022). Fazendo-se analise dos custos das armaduras das lajes maciças e as lajes aligeiradas para construção de 1m2 de laje na cidade de Nampula, é possível notar a diferença que a laje maciça cria sobre a laje aligeirada tendo uma diferença de 1629.6Mt, isto é, a laje maciça quanto as armaduras é muito mais cara correlação a laje aligeirada. 1590 500 Maciça Aligeirada 1996 366,4 Maciça Aligeirada 55 3.3.Betonagem
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