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PROCESSOS CONSTRUTIVOS PRÉ MOLDADO E PRÉ FABRICADO ENG. CIVIL MARIA DUARTE BARBOSA NORMAS “3.8 elemento pré-moldado elemento moldado previamente e fora do local de utilização definitiva na estrutura, conforme especificações estabelecidas em 12.1.1 3.9 elemento pré-fabricado elemento pré-moldado executado industrialmente, em instalações permanentes de empresa destinada para este fim, que se enquadrem e estejam em conformidade com as especificações de 12.1.2” NBR 9.062/2016 – PROJETO E EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS PRÉ-MOLDADAS NORMAS “12.1.1 Os elementos pré-moldados devem ser executados conforme prescrições das ABNT NBR 14931 e ABNT NBR 12655 e ao controle da qualidade estabelecido nesta Seção, para o qual se dispensa a existência de laboratório e demais instalações congêneres próprias.” NBR 9.062/2016 – PROJETO E EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS PRÉ-MOLDADAS NBR 14931/2004 - Execução de estruturas de concreto - Procedimento NBR 12655/2006 - Concreto de cimento Portland – Preparo, controle e recebimento – Procedimento NORMAS “12.1.2 Os elementos estruturais podem ser considerados elementos pré-fabricados quando atenderem aos requisitos especificados em 12.1.2.1 a 12.1.2.5.” NBR 9.062/2016 – PROJETO E EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS PRÉ-MOLDADAS 12.1.2.1 A mão de obra é treinada e especializada. 12.1.2.2 A matéria-prima é previamente qualificada por ocasião da aquisição e posteriormente através da avaliação de seu desempenho com base em inspeções de recebimento e ensaios (conforme 12.2). Dispõe de estrutura específica para controle de qualidade, laboratório e inspeção das etapas do processo produtivo que devem ser mantidos permanentemente pelo fabricante, a fim de assegurar que o produto colocado no mercado atende aos requisitos desta Norma e estão em conformidade com os valores declarados ou especificados. O concreto utilizado na moldagem dos elementos pré-fabricados deve atender às especificações da ABNT NBR 12655, bem como ter um desvio-padrão Sd máximo de 3,5 MPa, a ser considerado na determinação da resistência à compressão de dosagem (fcj), exceto para peças com abatimento nulo (abatimento zero). NORMAS NBR 9.062/2016 – PROJETO E EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS PRÉ-MOLDADAS 12.1.2.3 A conformidade dos produtos com os requisitos relevantes desta Norma e com os valores específicos ou declarados para suas propriedades deve ser demonstrada através do atendimento às Normas Brasileiras de projeto ou por ensaios de avaliação da capacidade experimental, conforme 5.5 e pelo controle de produção de fábrica, incluindo a inspeção dos produtos. A frequência de inspeção dos produtos deve ser definida de forma a alcançar conformidade permanente do produto e, quando aplicável, atendendo ao especificado em Normas Brasileiras. 12.1.2.4 Os elementos são produzidos com auxílio de máquinas e de equipamentos industriais que racionalizam e qualificam o processo. 12.1.2.5 Após a moldagem, estes elementos são submetidos a um processo de cura com temperatura controlada, conforme 9.6 “12.1.2 Os elementos estruturais podem ser considerados elementos pré-fabricados quando atenderem aos requisitos especificados em 12.1.2.1 a 12.1.2.5.” Projeto acompanhado por verificação experimental Cura e prazos de desmoldagem ELEMENTO PRÉ-FABRICADO Exige: • Alto/rigoroso controle de qualidade; • Garantia de segurança; • Eficácia; • Durabilidade. Inspeção das etapas: • Confecção da armadura e formas; • Amassamento e lançamento do concreto; • Armazenamento; • Transporte e montagem. Características: • Necessita de laboratório para análise e avaliações; • Deve ter documento com registro de procedimento; • Documento com identificação da peça, data de fabricação e tipos de materiais usados; • Nos documentos deve conter assinaturas dos inspetores responsáveis por cada etapa de produção devidamente controlada. ELEMENTO PRÉ-FABRICADO ELEMENTO PRÉ-MOLDADO Elemento menos rigoroso enquanto seu controle de qualidade. • Executado fora do local de utilização definitiva na estrutura; • Controle de qualidade menos rigoroso; • Inspecionado individualmente ou por lotes; • Fiscalização feita através de inspetores do próprio construtor; • Não necessita de laboratório e demais instalações congêneres próprias. TOLERÂNCIA DE VARIAÇÕES Para minimizar ou anular o acúmulo de erros, faz-se necessário o controle das variações em várias etapas de uma obra. MATERIAIS PRODUÇÃO Procedimento Mistura Escolha Forma Alinhamento Dimensional MARCAÇÃO PRODUÇÃO Alinhamento Posicionamento Alinhamento Posicionamento PRÉ-MOLDADO X PRÉ- FABRICADO CARACTERÍSTICAS EM COMUM Ambos são elementos estruturais de concreto, como lajes, pilares, paredes e vigas, produzidos fora do local onde serão utilizados. Além disso, agilizam a construção, pois são montados por encaixe. E dispensam intervenções mais complexas, como cortes, reduzindo, também, a mão de obra. PRÉ-MOLDADO X PRÉ- FABRICADO DIFERENÇAS Se diferem basicamente no processo produtivo – tanto no que diz respeito às características do material empregado, quanto no lugar onde as peças são confeccionadas –, o que pode determinar o uso de um ou de outro na obra. PRÉ-MOLDADO X PRÉ- FABRICADO “Apesar de os elementos pré-fabricados serem submetidos a exigências mais rigorosas de execução e controle, isso não significa que a qualidade dos elementos pré-moldados seja inferior”, resume Íria Doniak, presidente executiva da Associação Brasileira da Construção Industrializada de Concreto (Abcic). SISTEMAS PRÉ-FABRICADOS TIPOLOGIA SISTEMA DE PRÉ- FABRICADO LEVE SISTEMA DE PRÉ- FABRICADO MÉDIO SISTEMA DE PRÉ- FABRICADO PESADO elemento estrutural pesa até 800 kg elemento estrutural de 800 à 1200 kg peso superior a 1200 kg SISTEMA CAMUS Método patenteado na França em 1949, consiste na utilização de painéis de concreto, nos quais já estão incorporados: janelas, instalações elétricas, hidráulicas etc e em casos mais específicos até as louças sanitárias. Os painéis para parede apresentam dimensões que variam de 2,5 a 3,20 metros de altura e o comprimento varia de 2,5 a 6,50 metros, com espessura de 25 cm para as paredes externas e 15 cm para paredes internas. As placas de teto com dimensões de 1,5 x 3,50 até 1,5 x 7,0 metros e espessura de 15 cm. CICLO FECHADO SISTEMA CAMUS A constituição dos painéis é feita com placas de espuma plástica (em poliestireno) instaladas entre camadas de concreto, geralmente moldadas com a face para baixo. Os revestimentos cerâmicos são comumente utilizados e podem ser colocados ainda na pré-montagem em folha de papel com cola solúvel em água. PAREDES PAREDE INTERNA A constituição dos painéis é feita com placas de espuma plástica (em poliestireno) instaladas entre camadas de concreto, geralmente moldadas com a face para baixo. Os revestimentos cerâmicos são comumente utilizados e podem ser colocados ainda na pré-montagem em folha de papel com cola solúvel em água. são executadas somente em concreto. Quando portantes, apresentam espessura de 14 cm; quando sem finalidade estrutural, espessura de 7,0 cm — com característica de divisória. As portas e janelas são instaladas prévia e diretamente nos painéis. SISTEMA CAMUS PAREDES PAREDE EXTERNA A placa de espuma é colada inicialmente nos moldes; a seguir, é aplicada uma fina camada de argamassa; e, em seguida, uma camada de concreto, com 6,5cm de espessura, armada com uma tela. Na sequência, mais uma camada de poliestireno é aplicada, com espessura de 3,0 cm. Por fim, encontra-se o concreto com armadura, a parte portante da parede, com 14 cm de espessura. Par a formar um bloco monolítico, as armaduras internas e externas são liga das entre si. A face superior (face interna, geralmente) recebe um lixamento mecânico, o que reduz a necessidade de acabamento final. A cura desses painéis é feita geralmente a quente, usando vapor, estufa ou resistência, e imediatamente de pois eles são armazenadosjunto à fábrica, em pátio destinado para tal finalidade. SISTEMA CAMUS Para o controle de montagem das peças elas devem ter um cartão anexado com informações do tipo: data, tipo da peça, local da construção, sequência da colocação por pavimento, lado interno ou externo da peça pré-fabricada, parte inferior e superior da peça fabricada. MONTAGEM SISTEMA CAMUS Existia a preocupação com a força do vento, já que o peso aproximado do painel é de 7 toneladas. Nesta fase é importante o cuidado com o perfeito acoplamento das peças, cuidado reservado as juntas e apoios com neopreme e instalações elétricas e hidro–sanitárias. O adensamento é feito por barras de aço aplicadas nas juntas, que surgirão naturalmente entre os elementos estruturais, formando o vínculo de ligação — dando rigidez à estrutura. Um pavimento imediatamente superior só pode ser executado após a cura do anterior. MONTAGEM SISTEMA CAMUS Eram realizados o cálculo estrutural dos painéis levando em consideração a estrutura já montada atuando sempre as ligações. Os painéis das paredes internas com fins estruturais e pisos estruturais tinham a espessura de 14 cm, formando uma estrutura multicelular amarrada em todas as direções. As paredes internas com fins estruturais apoiavam-se no piso com função de amarração melhorando a estabilidade do conjunto. No caso das construções térreas dispensava-se o cálculo estrutural, já que as próprias juntas de concretagem responsabilizavam-se pela estabilidade da estrutura. ESTRUTURA SISTEMA CAMUS As tubulações de água fria, água quente, esgoto primário e esgoto secundário também eram moldadas nos painéis na fábrica, inclusive a tubulação de gás e calefação. No caso de instalações elétricas, os dutos também são moldados nos painéis durante o processo de pré- fabricação, e a fiação pode ser executada no próprio local ou, em casos específicos, vir pronta da própria fábrica. Houveram projetos em que era montado o banheiro completo, inclusive as louças sanitárias na fábrica de pré–fabricação. INSTALAÇÕES SISTEMA CAMUS Por ser um método de origem europeia e de grande importância, o isolamento térmico era obtido a partir de materiais poliuretano ou até lona plástica durante as moldagens dos painéis externos da edificação. O isolamento acústico entre pavimentos obtinha–se pela colagem de lençol plástico diretamente no piso ou pela própria densidade do concreto. ISOLAMENTO SISTEMA CAMUS ACABAMENTO O comportamento das paredes externas suportam muito bem as condições do clima adverso principalmente no item umidade combatida por um pequeno declividade deixada na parte externa da obra evitando com isso a penetração de água. A textura das faces dos painéis é muito regular, ou seja, os acabamentos finais podem ser feitos diretamente com pintura ou, conforme a necessidade e/ou desejo, aplicando-se materiais cerâmicos. Os acabamentos finais recebiam simplesmente a pintura, garantido pelo grau de acabamento das peças ou aplicava–se cerâmica em casos específicos. Os telhados eram pré-fabricados com implementação de feltros, camadas de lã mineral (de rocha) e forro de madeira. Como o sistema não necessita de um período de “secagem”, normalmente necessário nos métodos tradicionais de construção, o padrão de acabamento deseja do pode ser alcançado imediatamente após a montagem, ou seja, o tempo global de construção pode ser reduzido em até 50%. SISTEMA CAMUS VANTAGENS • podem adaptar o sistema com êxito para edifícios de um a 23 pavimentos ou mais; • habitações públicas até apartamentos de alto padrão. DESVANTAGENS • limitação na expressão arquitetônica; • Falta de flexibilidade; • grande necessidade de investimento de capital em uma planta fabril, que, para ser rentável, exige um a produção mínima de 1000 unidades habitacionais, em média, por ano; • limitação para transporte dos painéis, que é de aproximadamente 100 milhas da planta; • o uso do sistema em um único projeto, edifício (vertical) ou condomínio (horizontal), é necessário um número mínimo de 400 unidades, respectivamente, de apartamentos ou casas; SISTEMA BESSERT Este sistema é originário da Alemanha e utiliza parcialmente elementos pré-fabricados de ciclo aberto de produção, por tanto pode ser denominado como misto em consequência da utilização de técnicas convencionais em grande parte das etapas construtivas, entre elas: • Fundações; • Paredes internas (portantes ou divisórias); • Placas de piso; • Cisternas, reservatórios (equipamentos hidrossanitários); • Construções em subsolo (caso haja). Com base nesse sistema foram edificados grande quantidade de edifícios que variaram de 4 a 14 pavimentos. DEFINIÇÃO SISTEMA BESSERT a) Paredes em alvenaria in loco (convencionais) portantes 15 a 20 cm de espessura; b) Paredes em alvenaria in loco (convencionais) divisórias 15 cm; c) Paredes em alvenaria entre unidades habitacionais diferentes 20 cm; d) Pisos in loco (convencional) placas (lajes) com espessura de 14 cm, sendo que, junto aos cantos de cruzamentos das paredes, antes da concretagem, devem ser fixados parafusos com diâmetro de ¾”; e) Paredes externas pré-fabricadas. f) Escadas pré-fabricadas. ESTRUTURA PRINCIPAL SISTEMA BESSERT Elemento pré-fabricado em camadas sucessivas, do tipo “sanduíche”, semelhante ao sistema Ca mus, com a finalidade de isolamento térmico e acústico, permitindo boas condições de habitabilidade, além de redução do peso. O painel denominado “pesado” é constituído por duas camadas de concreto, com núcleo de poliestireno expandido (isopor), poliuretano ou lã de rocha mineral, reforçadas com malha (grelha) de aço. O painel denomina do leve é constituído por duas placas de pinho “oregon”, com núcleo de lã de rocha mineral reforçado com malha (grelha) de aço. PAREDES EXTERNAS SISTEMA BESSERT As peças de paredes externas são fixadas por meio de parafusos e placas de metal (ex. cantoneiras). As escadas são executadas com pequenas vigas pré-moldadas, e os pisos e espelhos são fixados por parafusos ou encaixes previamente definidos. MÉTODO DE MONTAGEM SISTEMA BESSERT Para a passagem dos eletrodutos, são aproveitados os vãos deixados pelas paredes em posições pre estabelecidas, sendo posteriormente preenchidos com concreto, permitindo o deslocamento vertical. No sentido horizontal, como o piso é efetuado “in loco”, os eletrodutos eram fixados ao assoalho, no interior da lã e ao teto. As demais tubulações — água fria, esgoto (primário e secundário), calefação etc. — eram orientadas para “shafts” projetados para determinada finalidade. INSTALAÇÕES SISTEMA BESSERT Qualidades do produto: • Ser bem dimensionado; • apresentar baixo teor de absorção; • ser bem queimado; • ter frisos ou estrias que aumentam a aderência; • optar por único fornecedor desde o início da obra; • definição da espessura de parede responsável pela divisão da infra-estrutura. PRODUTOS SISTEMA BESSERT O sistema Bossert é a principal fonte inspiradora para os atuais sistemas “envelopados”. Nesses sistemas somente as paredes nos contornos são pré-moldadas. Geralmente presente em obras residenciais, essas paredes são pré-moldadas, e os elementos de piso se estendem por todo o perímetro da obra, ou seja, com a mesma largura e comprimento total da casa ou apartamento. Normalmente os pisos são pré-fabricados, compostos, por exemplo, por lajes alveolares protendidas com vãos que variam entre 9,0 e 12,0 metros. Atualmente, com as lajes armadas em uma única direção, as paredes portantes são apenas as paredes de divisa entre apartamentos — ou as fachadas frontais e de fundo da construção. A filosofia moderna de projetos sugere a execução de grandes espaços livres dentro do apartamento, permitindo alta flexibilidade para o layout interno, bem como liberdade de modificações futuras. As paredes de fechamento são executadas convencionalmente em alvenaria ou com uso de técnicas mais atuais, como o drywall ou o lightsteel frame. SISTEMAS DE PAREDES NO CONTORNO (SISTEMA “ENVELOPE” SISTEMA BESSERT SISTEMAS DE PAREDES NO CONTORNO (SISTEMA “ENVELOPE” SISTEMA BESSERT Quando a largura total do edifício — ou o vão total entre as fachadas opostas — é muito grande (dependendo da configuração estrutural), ou seja, quando exceder o vão máximo para as lajes, faz-se necessária a execução de paredes portantes intermediárias — ou estruturas com pilar e de vigas para a poio das lajes. SISTEMAS DE PAREDES NO CONTORNO (SISTEMA “ENVELOPE” SISTEMA BESSERT Dimensões máximas recomendadas para paredes de vedação entre elementos contraventantes: 1. Interno a) Espessura 10cm: Altura – 3,20 / Comprimento – 6,50; b) Espessura 15cm: Altura – 4,20 / Comprimento – 8,50; 2. Externo a) Espessura 10cm: Altura – 2,70 / Comprimento – 5,00; b) Espessura 15cm: Altura – 3,70 / Comprimento – 7,00; ALVENARIA DE ELEVAÇÃO SISTEMA BESSERT VANTAGENS • possibilidade de um rigoroso controle de qualidade; • as paredes externas e as escadas permitem a reutilização de formas, um dos grandes motivos para a diminuição de custos e perdas de materiais DESVANTAGENS • não apresenta nem a mesma rapidez na execução, nem a mesma redução no custo da mão de obra quando comparado a outros sistemas pré-fabricados já vistos devido à execução convencional da grande maioria das etapas da obra; • o uso de lajes entre piso de concreto armado convencional impossibilita, ainda, atingir-se grandes vãos livres . OBRIGADO(A) Maria Duarte Barbosa Eng. Civil Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36
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