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APOSTILA CONSTRUÇÃO CIVILCONSTRUÇÃO CIVIL - BÁSICO- BÁSICO Sumário 1. Introdução ......................................................................................................................... 3 1.1. Origem da Construção Civil ....................................................................................... 3 1.2. Percepção Atual da Construção Civil ......................................................................... 6 1.3. O papel socioeconômico da Construção Civil............................................................. 7 1.4. Impacto Ambiental sobre o Meio Ambiente ............................................................... 7 1.5. Base da Construção Civil ........................................................................................... 8 2. Projeto .............................................................................................................................. 8 2.1. Conceito ................................................................................................................ 8 2.2. Importância............................................................................................................ 9 2.3. Principais tipos de Projeto ...................................................................................... 9 2.4. Elaboração ........................................................................................................... 11 3. Planejamento e Controle de Obra .................................................................................... 13 4. Preparação e Limpeza do terreno ..................................................................................... 16 5. Canteiro de Obras ............................................................................................................ 18 6. Escavação e Escoramento ................................................................................................ 19 7. Locação da Obra ............................................................................................................. 23 8. Fundações ....................................................................................................................... 25 9. Estrutura de Concreto Armado ........................................................................................ 32 10. Alvenaria .................................................................................................................... 40 Bibliografia ............................................................................................................................. 42 1. Introdução 1.1.Origem da Construção Civil É interessante considerar que na pré-história, apesar de parecer quase impossível, já havia sinais de rudimentos de Construção Civil. O empilhamento de pedras no estilo Dolmén, representado na Figura 1, e outros conhecimentos de Construção Civil já se faziam presentes, deixando claro que a humanidade estava destinada a, literalmente, grandes obras. Figura 1 - Construções estilo Dólmen Mais adiante, com o aprendizado da humanidade em relação ao metal, o trabalho em pedra, e posteriormente em tijolo, começou a tomar forma. Pouco a pouco a humanidade não precisava mais disputar as cavernas com outros animais. O ser humano passou a utilizar pedra, madeira e barro para construir suas próprias cavernas e fazer com que a vida fosse um pouco mais fácil e mais segura. Na transição entre a pré-história e as primeiras grandes civilizações, não se pode deixar de dizer que muito do que marcou a cultura foi sua capacidade de empreender grandes feitos de Construção Civil. Em muitos casos, as tradições religiosas ou, ainda, as diferenciações entre os líderes e as pessoas comuns, foram demarcados pelo estilo e grandiosidade das construções. Os grandes palácios e templos demonstram bem o que foi a Construção Civil na antiguidade, mas com certeza isso não era tudo. Hoje em dia há um tipo de construção simples e sem grande importância na atualidade, mas pensada como uma das grandes obras de Construção Civil que garantiram que a humanidade prosperasse: as paliçadas, muros e muralhas, que eram construídas ao redor das vilas e cidades, que se transformaram em Nações e foram construções tanto civis quantos militares. Isto porque, além de permitirem que a defesa da cidade fosse mais fácil, elas também se tornaram um tipo de fronteira, uma delimitação de território e determinava a influência política de determinada autoridade. Outro feito garantido pela Construção Civil foram as obras relacionadas ao desvio do curso dos rios. Graças aos sistemas de irrigação, não mais baseando as colheitas na sorte de que chova, mas na canalização da água dos rios, possibilitando muito mais certeza de colheita. E com o tempo gasto economizado pelo cultivo de alimentos, além do desenvolvimento dos processos de cozimento, foi possível a humanidade desenvolver suas ciências e outras atividades intelectuais. Desta maneira, não é exagero dizer que a Construção Civil é, em sua essência, o que permitiu que nossa cultura como humanidade pudesse ser geograficamente protegida o suficiente para prosperar. Logicamente, quando falamos em Construção Civil na Idade Antiga é simplesmente impossível não citar os egípcios, representados pela grande esfinge e as pirâmides, vide Figura 2. Figura 2 – Esfinge e Pirâmide Os egípcios são, definitivamente uma das civilizações mais eficientes quando o assunto era Construção Civil. Além das grandes pirâmides, da Esfinge e de todas as cidades que ainda são encontradas de pé ainda hoje, o estilo construtivista egípcio era tão eficaz que, durante o século XVIII, era comum as pessoas reaproveitarem materiais de construção da época dos faraós para construir suas casas. Com toda certeza Grécia e Roma também devem ser citadas neste quesito. Tanto uma quanto outra tinham estilos que não visavam apenas a utilidade, mas também a estética. E geraram criações tão interessantes que acabaram gerando um movimento de resgate na Europa medieval, o Renascimento. Sem dúvida alguma, também foram pioneiros em Construção Civil, principalmente em áreas como saneamento básico, pavimentação de estradas, utilização de acústica, e tantas outras questões que nos são úteis até os dias atuais. A arquitetura romana usava bases tão resistentes e eficiente que as estradas criadas por eles foram utilizáveis por séculos depois da sua criação, com pouca manutenção. Figura 3 – Coliseu de Roma Um detalhe interessante é que os romanos foram alguns dos primeiros a utilizar o concreto, que nessa época era feito por uma mistura formada principalmente por cinzas vulcânicas, que após solidificada, permitia um resultado parecido com o cimento utilizado hoje. Outras civilizações que devem ser exaltadas por suas capacidades construtivas são, sem dúvida, os americanos Maias, Astecas e Incas. azem parte de suas construções grandes templos de pedra, com formas parecidas às apresentadas nas pirâmides egípcias, além de outros projetos notáveis como as cidades de Machu Picchu e Tenochtitlán. A Pirâmide da serpente em Chichén-Itzá. Na língua maia, Chichén-Itzá significa “boca do poço” de Itzá. A cidade foi construída por volta de 440, perto de poços naturais – cenotes – subterrâneos que eram utilizados para rituais religiosos e sacrifícios humanos, segundo pesquisas arqueológicas recentes, representada pela Figura 4 a seguir. Figura 4 - Pirâmide da serpente Finalizamos nosso passeio pela história antiga comentando as construções chinesas. A civilização chinesa foi responsável por uma das maiores obras de Construção Civil que até hoje impressiona por sua grandiosidade e pela sua robustez. Estamos falando, é claro, da grande muralha da China, representada na Figura 5 a seguir. Figura 5 – Grande Muralha da China Chega a ser curioso o fato de que o interesse de proteger o Império Chinês das invasõesda Mongólia tenha gerado uma obra tão grandiosa. Até hoje ela é celebrada como uma das maravilhas que a humanidade conseguiu desenvolver. 1.2. Percepção Atual da Construção Civil O mercado de trabalho especialmente nos países desenvolvidos vem passando por grandes transformações, com a introdução de novas tecnologias, equipamentos mais modernos, processos automatizados, criação de novas profissões, extinção de outras tantas, com expansão nos setores terciários como comercio, turismo, serviços e contração nos setores primários tradicionais da economia. Em países ainda em desenvolvimento como o Brasil, carentes em infraestrutura, saneamento e moradia, a construção civil ainda representa um dos setores mais pujantes de nossa economia, embora esteja experimentando também várias mudanças no sentido de se adaptar às novas exigências do mercado em termos de produtividade, qualidade e competitividade, especialmente exigido nas grandes obras demandadas pelo poder público como: estradas, estádios, hidrelétricas, portos e aeroportos. Já no dia a dia das construções privadas e domésticas, o que ainda se vê é muito desperdício, erros grosseiros e falta de qualificação dos profissionais envolvidos, desde o projeto até a sua execução final, graças à falta de preparação e conhecimento específico e formação técnica adequada para um melhor desempenho do setor. Entretanto nota-se uma certa tendência de simplificar os processos construtivos, de torná-los mais práticos e eficientes, de uma oferta maior de insumos como argamassas que facilitam cada vez mais o dia a dia da obra, de componentes industrializados e pré-montados que vão também reduzindo a participação de mão de obra menos qualificada, como já ocorre em outros setores como na indústria metal- mecânica em geral. Particularmente, no segmento de moradias particulares, graças ao acesso a crédito e melhoria de renda da classe média, há um movimento crescente de ampliações e reformas, o que tem valorizado o trabalho dos profissionais da construção civil de todos os níveis e especialidades, criando um novo cenário de oportunidades e incentivo para aqueles que desejam melhorar suas competências atuais e adquirir uma visão mais geral de todo o processo produtivo, desde o projeto, preparação do terreno, fundação, edificação, cobertura e pintura, que se constitui num dos alvos principais deste trabalho. 1.3. O papel socioeconômico da Construção Civil A construção civil abrange todas as atividades necessárias para a produção de uma obra seja ela uma residência, uma estrada, um porto, um túnel, uma fundação, um aeroporto, uma obra de saneamento básico, uma barragem, uma estação de tratamento de água, esgoto ou outro efluente qualquer. Assim, o técnico em construção civil atua na confecção de projetos, na execução da obra e na sua manutenção, melhoria e reparos, tanto em obras de moradia e comerciais de pequeno porte como nas de grande porte, que fazem parte do segmento de construção pesada, normalmente demandadas pelo setor público. A construção civil vem tentando se modernizar, acompanhando a evolução tecnológica irreversível do mundo moderno, incorporando conceitos de sustentabilidade e reciclagem, desenvolvendo concretos e argamassas de melhor desempenho, utilizando equipamentos mais seguros de última geração, inovando com automação predial, com melhor utilização da iluminação natural em seus projetos, com reaproveitamento da água, utilização de energia solar entre outras novidades. Tudo isto demonstra e sinaliza a necessidade de formação de mais mão de obra com uma visão mais ampla de todo o processo, de reciclagem e capacitação dos profissionais já estabelecidos, visando atender a demanda cada vez mais exigente do mercado da construção civil. Como umas das atividades que mais consome energia, água, pedra, areia e madeira no mundo, a construção civil desenvolve materiais alternativos, técnicas de melhor rendimento, buscando o equilíbrio entre a modernização tecnológica, o respeito ao meio ambiente, o combate ao desperdício e a responsabilidade social, que deve caracterizar toda atividade empresarial moderna. No caso do Brasil, um país ainda jovem, cheio de carências e oportunidades, em pleno processo de desenvolvimento, rumo a se tornar uma das potencias econômicas do século XXI, mas ainda com demandas profundas na questão da desigualdade social, saneamento básico, infraestrutura precária, mobilidade urbana, déficit habitacional, logísticas inadequadas e insuficientes, a construção civil ainda tem um longo papel de liderança a desempenhar, levando o progresso e bem estar às populações dos quatro cantos deste país continental, ávido por melhorias e melhores condições de vida, especialmente para as classes menos favorecidas. 1.4. Impacto Ambiental sobre o Meio Ambiente A construção civil é uma das atividades de maior impacto sobre o meio ambiente. Atualmente, existe um esforço global para alcançar a sustentabilidade e o setor da construção deve estar englobado nesta luta. Além disso, o canteiro de obras é o local onde se tem muito descarte de resíduos, sendo importante fazer um estudo sobre o mesmo. O meio ambiente e a sustentabilidade têm passado por processos danosos e que se não houver conscientização por parte de todos os setores da sociedade, não haverá futuro possível para todos. Hoje continuamos enfrentando problemas ambientais de tipos e intensidades diferentes que ameaçam nossa permanência na terra. O ambiente construído continua crescendo e a maior parte deste crescimento ocorre nos países subdesenvolvidos e nos países em desenvolvimento, devido ao aumento da população e ao crescimento econômico. Hoje existe um aumento substancial de construções e isso leva a pensar em uma construção que seja sustentável. 1.5. Base da Construção Civil Antes de se iniciar a execução de uma obra, é necessário desenvolver o planejamento e o projeto da construção. Isso inclui o estudo de viabilidade, a seleção do terreno, os projetos arquitetônicos e complementares, as planilhas orçamentárias, os cronogramas da obra, etc. Posteriormente, entramos na fase propriamente dita de execução da obra. Aqui o responsável técnico da obra vai implantar o canteiro de obras com as instalações de água e luz, espaços para materiais e insumos necessários, além de contratação e treinamento dos trabalhadores locais. Vai fiscalizar as obras, apontar mão de obra, atualizar cronogramas, certificar a segurança, controlar a qualidade, motivar a equipe e cumprir as metas estabelecidas conforme previsto no projeto original. Para exercer com perfeição todas essas atividades, o responsável técnico da obra tem que se relacionar com várias outras áreas como a de Gestão, de Medicina e Segurança no trabalho, a de Mineração, a de Vendas, a de Suprimentos e Transportes, e com a área e órgãos ambientais com relação à forma de disposição de rejeitos e sobras de obra que não provoque qualquer impacto negativo ao meio ambiente, necessitando então um certo conhecimento também em ciência e tecnologia dos materiais. 2. Projeto O projeto na construção civil constitui uma das primeiras etapas do processo de construção, portanto, tem um papel fundamental na obtenção da qualidade na produção de edifícios, pois é na etapa do projeto que são definidos os conceitos de organização do espaço, bem como a tecnologia a ser adotada na fase de execução. 2.1. Conceito Define-se projeto, na Construção Civil, como a “atividade ou serviço integrante do processo de construção, responsável pelo desenvolvimento, organização, registro e transmissão das características físicas e tecnológicas especificadas para uma obra, a serem consideradas na fase de execução” (MELHADO, 1994). Trata-se de um processo de criação de um produto. Para atender à necessidade de transmissão das características físicas e tecnológicas da obra, o projeto deve ser entendido como mais do que elaboração de desenhos e memoriais descritivos.O projeto “não pode ser compreendido apenas como ele é visto pela arquitetura ou especialidades da engenharia, mas sim como uma atividade multidisciplinar, envolvendo desde análises de marketing, análise de custos, até decisões acerca da tecnologia e do processo de produção.” (MELHADO, 1995). A construção de um edifício depende de numerosas operações e de variadas técnicas que se complementam na realização desse objetivo. Para a realização correta destas técnicas, é necessário a execução de um projeto, que represente a vontade do cliente, juntamente com as especificações técnicas para a construção. O desenvolvimento completo do plano de um edifício segue a trajetória de um trabalho de elaboração mental, que, a partir dos dados de um problema, analisa-os, estabelecendo em fases progressivas as condições que determinam a proposta final de solução. O projeto é, então, o conjunto de documentos gráficos (desenhos) e escritos que o projetista utiliza para comunicar suas ideias. Segundo a NBR 5679, o projeto é “a definição qualitativa e quantitativa dos atributos técnicos, econômicos e financeiros de uma obra de engenharia e arquitetura, com base em dados, elementos, informações, estudos, discriminações técnicas, cálculos, desenhos, normas, projetos e disposições especiais. 2.2. Importância Apesar de na fase inicial do empreendimento haver poucas despesas com projeto, sua capacidade de influenciar nos custos é máxima. Mas mesmo assim observa-se que os projetos ainda são pouco valorizados, sendo entregues à obra repletos de erros. Isso leva a grandes perdas de eficiência nas atividades de execução, bem como à perda de determinadas qualidades do produto que foram idealizadas em seu projeto. (MELHADO, 1995; FABRICIO, 1998; NOVAES, 1998). Pesquisas realizadas em vários países da Europa, no sentido de apropriação de dados relativos às incidências e causa de falhas em edifícios, indicam que de 35% a 50% das falhas têm origem na etapa de projeto, enquanto de 20% a 30% têm origem na execução, 10% a 20% nos materiais e 10% são devidas ao uso. Segundo PICCHI (1993) o projeto tem “...grande influência sobre os custos do edifício, através da grande possibilidade de alternativas, existentes nesta fase, onde poucas despesas foram realizadas: à medida que o empreendimento evolui, as possibilidades de influência no custo final do empreendimento diminuem sensivelmente.” Acredita-se que melhorando o gerenciamento dos projetos e introduzindo novas formas organizacionais consiga-se minimizar problemas a serem definidos na obra. Esta melhora pode levar ao aumento da qualidade e redução de custos. As soluções adotadas nos projetos refletem diretamente em todo o processo da construção e na qualidade do produto final a ser entregue ao cliente. “O projeto é a principal causa dos problemas na construção, seguido pela execução” (ROSSI, 1995). É necessária a realização de projetos com qualidade, no que tange à descrição do mesmo, e é igualmente necessário controlar a qualidade do seu processo de elaboração. Quando uma empresa contrata outra para a elaboração de projetos, é imprescindível que a contratante estabeleça diretrizes para o desenvolvimento do projeto, que garanta a coordenação e integração entre os vários outros projetos, exerça a análise crítica dos mesmos e o controle da qualidade quando do recebimento do projeto. Dessa forma, agindo proativamente, as empresas conseguirão os benefícios que um maior investimento em projetos pode proporcionar ao empreendimento. 2.3. Principais tipos de Projeto Durante o planejamento de uma obra, a depender do seu tamanho, tipo e objetivo, há diversos tipos de projeto que devem ser elaborados. Dentre estes, seguem os principais tipos de projetos. 2.3.1. Anteprojeto O anteprojeto é um esboço do projeto, desenvolvido a partir de estudos técnicos preliminares e das demandas do cliente (interno ou externo), com o objetivo de determinar a melhor solução técnica e definir diretrizes e características a serem adotadas na elaboração do Projeto Básico. No Anteprojeto avalia-se a viabilidade técnica e financeira do projeto, assim como sua justificativa (fato motivador) e o retorno esperado. Vale ressaltar a importância da análise de impacto socioambiental do projeto. Nessa fase são apresentados plantas baixas, desenhos, memórias de cálculo de demanda e estimativa preliminar de investimento. Sem grande detalhamento. Para estimativas de custo/investimento e prazo de execução, o ideal é ter como base o Projeto Básico, porém, por sua complexidade e custo de elaboração, costuma-se adotar o anteprojeto como referência para aprovação ou não do projeto. 2.3.2. Projeto Básico Tomando como referência a resolução N° 361 de 1991 do CONFEA, Projeto Básico é definido como o conjunto de elementos que define a obra, o serviço ou o complexo de obras e serviços que compõem o empreendimento, de tal modo que suas características básicas e desempenho almejado estejam perfeitamente definidos, possibilitando a estimativa de seu custo e prazo de execução. É uma fase perfeitamente definida de um conjunto mais abrangente de estudos e projetos, precedidos por estudos preliminares, anteprojeto, estudo de viabilidade técnica, econômica e avaliação de impacto ambiental, e sucedido pela fase de projeto executivo ou detalhamento. Nessa etapa define-se o escopo e o resultado esperado da obra, os materiais e equipamentos a serem incorporados à obra e as quantidades e custos de serviços fornecidos com precisão compatível com a fase. O nível de detalhamento do Projeto Básico deve ser tal que informe e descreva com clareza, precisão e concisão o conjunto da obra e cada uma das suas partes. Dentre os elementos que compõem um Projeto Básico, podemos destacar: • Desenhos • Memórias descritivas • Normas de medição e pagamento • Cronograma físico e financeiro • Planilhas de quantidades e orçamento • Plano gerencial • Especificação técnica de equipamentos 2.3.3. Projeto Executivo Tendo como referência a decisão normativa N° 106 de 2015 do CONFEA e a lei n° 8.666 de 1993, podemos definir Projeto Executivo como o conjunto de elementos necessários e suficientes à execução completa da obra ou serviço, de acordo com as normas pertinentes da ABNT. Recomenda-se sua elaboração antes do início da execução do projeto, mas apenas após a aprovação do Projeto Básico. Para as instalações industriais, é nessa etapa que se define o posicionamento de equipamentos e encaminhamento de tubulações, calhas e cabos. É de extrema importância que seja avaliada a instalação proposta com as interferências reais existentes no local. Dessa forma é possível evitar inúmeros retrabalhos e custos não previstos. Importante destacar que o Projeto Executivo não é um novo projeto, mas sim um melhoramento do Projeto Básico. 2.3.4. Como construído – Levantamento – As Built Além dos projetos mencionados, é importante que se adote como prática a cobrança da entrega da documentação que reflita exatamente o que foi executado na obra, o comumente chamado “As Built”. Esse conjunto de documentos deve contemplar com exatidão, por meio de plantas, fluxogramas e memoriais, todo o serviço executado e insumos utilizados. É uma documentação de extrema importância para manutenção e futuras expansões. 2.4. Elaboração Os projetos devem ser elaborados a partir de entendimentos entre o projetista, o cliente e o construtor, levando-se em consideração três pontos fundamentais, são eles: as características do terreno (localização, metragem, acessos, serviços públicos existentes, orientação NS, prédios vizinhos); as necessidades do cliente (tipo de construção: residencial, comercial, industrial ou mista; número de pavimentos; características da edificação: número de cômodos, tamanho dos cômodos, distribuição, etc.; características dos acabamentos; verba disponível para a obra); e a técnica construtiva a ser adotada. Contudo, deve-se realizar os estudos preliminaresà elaboração dos projetos, com o intuito de coletar o máximo de informações técnicas pertinentes, tais como medidas, inclinação, caracterização do solo que receberá a construção, além de parâmetros urbanísticos e limites relativos ao local de construção. Contudo, segue no item 2.4.1. o estudo preliminar. 2.4.1 Estudos Preliminares Nesta fase, o projetista deve ir ao lote e identificá-lo, medindo sua testada e seu perímetro. Deverá ser feita também uma verificação da área de localização e situação do lote dentro da quadra (distâncias do lote às esquinas), e medidas de ângulos através de levantamentos expeditos ou topográficos (se for o caso), comparando-se os dados assim levantados com as informações contidas na escritura do lote. O projetista deve verificar também a existência de serviços públicos no local: rede de água, rede elétrica, rede de esgoto, rede de gás, cabos telefônicos na rua, existência de pavimentação, drenagem, e largura da rua. No caso de não existir rede de água, devem ser tomadas informações com os vizinhos e empresas especializadas sobre a possibilidade de abertura de poços artesianos. Portanto, segue adiante a preparação do terreno, envolve basicamente a limpeza da vegetação e de materiais indesejados, análise do solo (sondagem), topografia e movimentação de terra (nivelamento, cortes e aterramentos), com o objetivo de deixar o terreno plano e limpo, pronto para receber a obra. 2.4.1.1. Limpeza do Terreno Você não precisa ter o alvará da construção para iniciar a preparação do terreno, mas é recomendado que você tenha o projeto arquitetônico finalizado. Pois ele irá orientar o topógrafo sobre os níveis e tamanhos da futura construção. Podemos dividir a limpeza em dois tipos: vegetal e de materiais indesejados. A limpeza vegetal engloba todas as ações necessárias para a retirada da camada de vegetação superficial (como mato, plantas e pequenos arbustos) e árvores. Atenção, para a retirada das árvores é necessário a aprovação da Prefeitura, principalmente se a árvore for nativa. Já limpeza de materiais indesejados envolve todas as atividades relacionadas a demolição de construções antigas, retira de pedras, cupinzeiros e entulhos em geral. Se você for manter alguma parte da construção antiga, peça para o seu arquiteto fazer um projeto de demolição para orientar a empresa que irá executar o serviço. 2.4.1.2. Levantamento Topográfico O levantamento topográfico é a medição e representação em planta ou carta de todas as características da superfície de um terreno. O levantamento pode ser de dois tipos: planimétrico e planialtimétrico. • O planimétrico leva em conta apenas as características em 2D do terreno, como divisas, muros e construções. É muito utilizado para processos de regularização imobiliária e aferição de área (para aferir se um terreno possui realmente a medida e área total que está descrita em matrícula, evitando, por exemplo, comprar/vender área que não existe, ou mesmo encontrar sobras de área). • O planialtimétrico é mais completo, pois leva em conta as características 2D e as 3D do terreno, detalhando ainda mais informações como árvores, vegetação em geral, relevo com curvas de nível, além das divisas, muros e construções. É muito utilizado na elaboração de projetos de novos empreendimentos, servindo como base para o trabalho de arquitetos e engenheiros, além de ser exigência de órgãos fiscalizadores para aprovação de projeto. 2.4.1.3. Ensaio de solo A elaboração de projetos de fundações exige um conhecimento adequado do solo no local onde será executada a obra, com definição da profundidade, espessura e características de cada uma das camadas que compõem o subsolo, como também do nível da água e respectiva pressão. A obtenção de amostras ou a utilização de algum outro processo para a identificação e classificação dos solos exige a execução de ensaios de campo, ou seja, ensaios realizados no próprio local onde será edificado o prédio. A determinação das propriedades do subsolo que importam ao projeto de fundações poderia ser tanto feita por ensaios de laboratório como ensaios de campo. Entretanto, na prática das construções, são realizados na grande maioria dos casos ensaios de campo, ficando a investigação laboratorial restrita a alguns poucos casos especiais em solos coesivos. Dentre os tipos de sondagens existentes, destacam-se, pela frequência de utilização, as seguintes: • Sondagens Rotativas e Sondagens Mistas; • CPT e CPTu (ensaio de cone) • DMT (dilatômetro de Marchetti); • SPT-T (sondagem à percussão com medida de torque ); • ensaios de laboratório — triaxial, cisalhamento direto e ensaios de caracterização, como granulometria, limite de liquidez (LL), limite de plasticidade (LP) e índice de plasticidade (IP), proctor entre outros • Sondagens de simples reconhecimento: usadas para extração de amostras deformadas para ensaios de laboratório ou avaliação táctil visual (SPT). O SPT é, de longe, o ensaio mais executado na maioria dos países do mundo e também no Brasil. Entretanto, há uma certa tendência de substituí-lo pelo SPT-T, mais completo e praticamente com o mesmo custo. O CPT e o CPT-U possibilitam uma análise mais detalhada do terreno. De acordo com as normas NBR 8044:2018, Projeto Geotécnico e NBR 6122:2019 Projeto e execução de fundações a sondagem de simples reconhecimento, SPT, é a investigação mínima e obrigatória, portanto, é o mais utilizado não só no Brasil, mas no mundo inteiro. Por meio da sondagem se obtém informações como, qual tipo de solo, nível do lençol freático, e índice de resistência a penetração (N) das camadas do subsolo (a cada metro). Com essas informações em mãos o projetista poderá definir de maneira assertiva e com melhor custo- benefício o tipo de fundação ideal para sua edificação. De acordo com a ABNT NBR 6484:2001, o princípio do ensaio SPT consiste na perfuração e cravação dinâmica de amostrador-padrão, a cada metro, resultando na determinação do tipo de solo e de um índice de resistência, bem como da observação do nível do lençol freático. A título de informação, segue adiante a Figura 6, contendo a tabela dos estados de compacidade e consistência do Anexo A da NBR 6484:2001, que relaciona o índice de resistência a penetração, averiguado durante a execução do ensaio e diretamente ligado à deformabilidade e resistência destes solos, ao tipo de solo e sua respectiva classificação. Figura 6 - Tabela dos estados de compacidade e de consistência 3. Planejamento e Controle de Obra A construção civil é uma atividade que envolve grande quantidade de variáveis e se desenvolve em um ambiente particularmente dinâmico e mutável. Gerenciar uma obra adequadamente não é um dos trabalhos mais fáceis, e, no entanto, muito de improvisação ainda tem lugar nos canteiros por todo o mundo. O planejamento da obra é um dos principais aspectos do gerenciamento, conjunto de amplo espectro, que envolve também orçamento, compras, gestão de pessoas, comunicações etc. Ao planejar, o gerente dota a obra de uma ferramenta importante para priorizar suas ações, acompanhar o andamento dos serviços, comparar o estágio da obra com a linha de base referencial e tomar providências em tempo hábil quando algum desvio é detectado. Nesse contexto, o processo de planejamento e controle passa a cumprir papel fundamental nas empresas, na medida em que tem forte impacto no desempenho da produção. Estudos realizados no Brasil e no exterior comprovam esse fato, indicando que deficiências no planejamento e no controle estão entre as principais causas da baixa produtividade do setor, de suas elevadas perdas e da baixa qualidade de seus produtos. Planejamento é um processo dinâmico e contínuo que consiste em um conjunto de táticas para um objetivo futuro, com o intuito de possibilitar decisões previamente. Essas ações tomadas devem ser identificadas de modo a permitir que elas sejam executadas de forma adequada, considerando fatorescomo o prazo, custos, qualidade e segurança dentre outros. Um planejamento eficaz e eficiente oferece inúmeras vantagens à equipe de projeto. O planejamento cumpre um papel fundamental na gestão dos empreendimentos, podendo variar de gestão de acordo com a filosofia e necessidade de cada organização, sendo ele sempre um ingrediente essencial para a função gerencial, ou seja, é um conjunto de processos, missões, diretrizes e ações que serão elaborados, implantados, desenvolvidos, implementados e gerenciados em prol de um objetivo distinto preestabelecido. O planejamento tem por finalidade antecipar as situações previsíveis; predeterminar os acontecimentos preservando as lógicas dos eventos. A sequência de atividades e o desenvolvimento de cada etapa do planejamento são de essencial importância, e não podem ser deixadas de lado por mais experiente que julgue o profissional. Planejador é um profissional que, munido de um conjunto de plantas e especificações técnicas, pode se trancar em uma sala por alguns dias e dela emergir com um plano de como construir a obra, incluindo a estrutura analítica de projeto, a relação de atividades necessárias para se cumprir o escopo, a duração de cada atividade, uma rede de dependência lógica e a lista de recursos requeridos para a execução da obra dentro do prazo contratual. (MATTOS, 2010, p.17) 3.1. Dimensões do Planejamento Segundo LAUFER E TUCKER (1987, apud FORMOSO et al, 2001) o processo de planejamento e controle da produção pode ser representado, basicamente, por duas dimensões: Horizontal e Vertical. A dimensão horizontal é composta pelas etapas fundamentais, pelas quais o processo de planejamento e controle é realizado. Já a dimensão vertical demonstra o nível de hierarquia no qual essas etapas devem ser difundidas entre os diferentes níveis gerenciais da empresa. a) Dimensão Horizontal: Esta dimensão é formada por cinco etapas essenciais conforme apresentado na Figura 7, sendo elas: Preparação do processo de planejamento; Coleta de informações; Preparação de planos; Difusão da informação; Avaliação do processo de planejamento. Figura 7 - As 5 etapas de planejamento (Dimensão Horizontal) A primeira e a última etapa deste ciclo acontecem apenas em momentos específicos do período de obra de um empreendimento, seja no seu lançamento, seja na conclusão, ou mesmo em algum momento crítico de atividades em execução. Tais etapas são geralmente deixadas de lado por grande parte das construtoras, subjugadas como dispensáveis na maioria das vezes. Já as etapas intermediárias ocorrem de forma contínua durante toda a obra, mas que apesar de serem reconhecidas como essenciais, geralmente são aplicadas de forma ineficiente, por não serem planejadas em tempo hábil, ou por serem planejadas por pessoas que não vivenciam o dia a dia do canteiro de obras e/ou não se encontram abastecidas de informações suficientes para elaborar planos consistentes. (LAUFER E TUCKER, 1987 apud FORMOSO et al, 2001) b) Dimensão Vertical: O dimensionamento vertical do planejamento é segmentado de acordo com o nível gerencial envolvido em cada processo, e para cada nível de gerência existe a necessidade de um determinado detalhamento apropriado. Este detalhamento está vinculado diretamente à proximidade com a implementação, e com isso, aumentando, também, o grau de incertezas. O dimensionamento vertical é composto por três planos: o de longo prazo, o de médio prazo e o de curto prazo. 3.2. Controle Financeiro Visa manter, sob estreita observação, o movimento financeiro do empreendimento, apurando a entrada de receitas e o desembolso, mês a mês. Este acompanhamento permite obter o equilíbrio financeiro desejado, mantendo uma velocidade de desembolso coerente com a entrada de receita, programando e executando um fluxo ideal. Um cronograma financeiro bem elaborado, se não for bem executado e controlado, ou seja, buscando variantes de fluxo, apropriando corretamente os custos, inclusive por tipo de custos, o prejuízo será certo. Atualmente as margens de lucro são extremamente pequenas, não permitindo incompetência, gastos desnecessários e fora de hora (Just in Time). Dentre destes custos é essencial que se separem os de origem os de origem direta (obra propriamente dita), dos indiretos (taxas, impostos, rateio, etc.), para obtenção de custos reais de construção efetiva e de índices de gastos para se manter a estrutura de apoio indispensável a execução do empreendimento. Tornam-se imprescindíveis duas ferramentas de trabalho: o fluxo de caixa para cada empreendimento (se possível por centro de custos) e o cronograma detalhado de compras, contendo datas de fechamento dos negócios e entregas nas obras. 3.3. Orçamento Independentemente de localização, recursos, prazo, cliente e tipo de projeto, uma obra é eminentemente uma atividade econômica e, como tal, o aspecto custo reveste-se de especial importância (MATTOS, 2008). A estimativa de custos é basicamente um exercício de previsão. Muitos são os itens que influenciam e contribuem para o custo de um empreendimento. A técnica orçamentária envolve a identificação, descrição, quantificação, análise e valorização de uma grande série de itens, requerendo, portanto, muita atenção e habilidade técnica. Orçar não é um mero exercício de futurologia ou jogo de adivinhação. Um trabalho bem executado, com critérios técnicos bem estabelecidos, utilização de informações confiáveis e bom julgamento de orçamentista, pode gerar orçamentos precisos, embora não exatos, porque o verdadeiro custo do empreendimento é virtualmente impossível de se fixar de antemão. Em geral, um orçamento é determinado somando-se os custos diretos (mão de obra, operários, material, equipamento) e os custos indiretos (equipamentos de supervisão e apoio, despesas de canteiro de obra, taxas, etc.) e por fim adicionando-se impostos e lucro. 4. Preparação e Limpeza do terreno Após concluídas e devidamente aprovadas as etapas anteriores (estudos preliminares, e projetos), passa-se a preparar o terreno para a construção. Na grande maioria das vezes, são necessárias operações de escavação e aterro no intuito de criar um perfil do terreno que seja adequado à obra a ser executada. Tanto em obras com desenvolvimento horizontal (como no caso de indústrias), em obras do porte de estradas e barragens, como no caso de obras com desenvolvimento vertical (ex.: edifícios), concentradas em pequenas áreas, geralmente é necessária a execução de serviços de terraplenagem prévios, regularizando o terreno natural em obediência ao projeto que se deseja implantar. Assim, a terraplenagem, ou movimento de terras, pode ser entendida como o conjunto de operações (escavação, carga, transporte, bota-fora ou aterro) necessárias para remover a terra dos locais onde se encontra em excesso para aqueles onde há falta, tendo em vista um determinado projeto a ser implantado. Os movimentos de terra podem ser feitos manual ou mecanicamente, dependendo da importância dos trabalhos, das possibilidades da empresa, das exigências impostas pela própria situação do canteiro e dos prazos estabelecidos para a duração das atividades. Quando o volume de terras a movimentar for grande, será mais econômica a utilização de aparelhos mecânicos, que apresentam rendimento variado entre 25 e 400 m3/hora. Assim, convém conhecer as possibilidades dos diversos equipamentos disponíveis e sua eficiência, para adotar o tipo mais adequado a cada caso. Alguns desses mecanismos são montados em tratores de pneus e outros em tratores de esteiras. • Pá carregadeira: Muito utilizadas em diversos segmentos, as pás carregadeiras são máquinas capazes de carregar materiais como areia, brita, terra, entulhos e minérios. Potentes e versáteis, são excelentes para trabalhos em grandes e pequenas áreas. Saber para que serve uma pá-carregadeira inclui entender que ela executa diferentes funções, como coletar e transportar grandesvolumes de materiais, suavizar, aplainar e empurrar materiais em geral. Entretanto, esse equipamento, bem como a caçamba de movimento vertical, deve ser deslocado para o carregamento, então, o número e a diversidade das manobras necessárias influenciam desfavoravelmente o rendimento das pás carregadeiras. Segue na Figura 8 uma representação deste equipamento: Figura 8 – Pá Carregadeira • Escavadeira: As escavadeiras estão na lista de equipamentos mais conhecidos pelo grande público. Essa máquina pode ser encontrada em modelos a cabos, de arrasto e hidráulicas. Com esse último tipo de máquina sendo o mais difundido e utilizado. Equipamento cuja capacidade varia de 0,2 a 3 m3 que permite escavar desde solos moles até rochas desagregadas por explosão. É utilizada também em dragagens. Como os movimentos de rotação, de transporte e de posicionamento dos braços absorvem cerca de 60% da duração do ciclo de trabalho, é preciso procurar dispô-la de maneira a reduzir movimentos inúteis, poupando assim tempo na execução do serviço. O equipamento é utilizado de preferência para os trabalhos em que a escavação é acima do nível de assentamento da máquina ou abaixo. Vale pontuar que, apesar de cumprirem papeis semelhantes, as escavadeiras se diferenciam em muitos pontos de equipamentos como a retroescavadeira e a mini escavadeira. Sua abordagem está muito mais ligada a grandes áreas e sua versatilidade de trabalho com implementos também lhe garante outras aplicações, que não só a escavação. Como sugere o nome, esse é um equipamento dedicado à escavação, ainda que seja capaz de realizar outras tarefas semelhantes — como aplainamento por contrapeso, movimentação de materiais e limpeza de superfícies aquáticas. Segue na Figura 9 uma representação deste equipamento: Figura 9 – Escavadeira • Retroescavadeira: Utilizadas em diferentes setores, as retroescavadeiras são capazes de auxiliar a sua operação em diferentes frentes e momentos do projeto. Suas características principais são: robustez, perfil compacto e multifuncionalidade. Este equipamento permite uma execução precisa e rápida, podendo ser utilizada para a escavação em terrenos relativamente duros. São muito utilizados para a escavação de valas para tubulações enterradas e também para fundações corridas, sendo que a largura da concha determina a largura da vala. Segue na Figura 10 uma representação deste equipamento: Figura 10 – Retroescavadeira • Motoniveladora: É um mecanismo prático, que cava, desloca e nivela a superfície do terreno. A lâmina, que apresenta curvatura, pode operar em todas as angulações em relação ao eixo do equipamento. É utilizada para deslocar grandes quantidades de material, para o nivelamento de superfícies horizontais ou inclinadas, e também para o alinhamento de taludes. Segue na Figura 11 uma representação deste equipamento: Figura 11 – Motoniveladora 5. Canteiro de Obras Com o terreno limpo e movimento de terra executado, passa-se à preparação do canteiro prevendo-se todas as necessidades futuras da obra. A distribuição do espaço disponível deve ser adequada. As instalações poderão ser executadas de uma vez ou em etapas independentes, de acordo com o desenvolvimento da obra. No canteiro, deve-se considerar: • ligações de água, energia elétrica e meios de comunicação; • áreas para materiais a granel não perecíveis; • construções (almoxarifado, escritório, alojamento); • sanitários; • circulação (acessos); • áreas para trabalhos diversos (carpintaria, armação, etc.); • equipamentos de segurança; • andaimes, andaimes suspensos (jaú), passarelas, rampas, plataformas, tapumes e bandejas; • placas dos profissionais/responsáveis técnicos. O canteiro de obras é o local onde desenvolver-se-ão os serviços de construção. Se bem organizado e administrado, possibilita menores tempos de preparo e execução, melhor aproveitamento da mão-de-obra e de materiais, e melhor qualidade, resultando, no final, menores custos. Deve-se prever um bom acesso à obra para o fornecimento de materiais e equipamentos até os locais de armazenagem, transitável até nos dias de chuva. Os caminhos internos (dentro do canteiro) devem ser curtos, lisos e com pouca inclinação. Os componentes básicos de um canteiro de obras são: • Acessos; • Setor administrativo – escritórios; • Setor social – vestiários, sanitários, refeitórios, alojamentos; • Setor técnico – depósito de ferramentas e equipamentos; almoxarifado; • Setor de materiais – depósitos fechados e abertos; agregados; cimento; cal; tijolos; madeira; ferro; material hidráulico; material elétrico; concreto pronto; argamassa pronta; • Locais de preparo ou transformação (postos de trabalho) – concreto; argamassa; forma; Armaduras; pré-moldados; • Meios e vias de transporte horizontal e vertical – caminhões (carroceria, caçamba, etc.); carregadeiras; carrinhos, giricas; guincho; guincho de torre; gruas; correias transportadoras; calhas; • Locais de aplicação Após solicitadas as ligações elétrica e hidráulica, deve ser iniciada a construção do tapume e dos barracões, que devem ter dimensões que satisfaçam às necessidades da obra. Deverão ser construídos: • depósitos de cimento e cal (para estoque em quantidades suficientes para, no mínimo, 1 semana de obra). A disposição das portas deve ser tal que facilite a retirada dos estoques em ordem contrária aos fornecimentos; • almoxarifado para ferramentas e materiais miúdos, equipados com prateleiras de diversas larguras e alturas, facilitando o manuseio das ferramentas; • escritório da obra, cujo tamanho depende do porte da obra. Para obras de grande porte, deve ter as seguintes salas: uma peça para o engenheiro residente e eventuais engenheiros auxiliares; uma sala menor para o mestre geral; uma sala paraos apontadores ou encarregado administrativo e eventuais auxiliares; uma sala para o cliente ou sua fiscalização (se necessário for); sanitários; copa para o café. • alojamento para os operários; • refeitório; • vestiários; • sanitários. O tapume deve ser feito em todo o perímetro da obra, com altura mínima de 2,20 metros. Pode ser feito com chapas de compensado com espessura de 12 ou 14mm (dimensões 2,20 x 1,10m), fixados a caibros. Na parte superior dos caibros podem ser fixadas as placas da obra. Além de compensados, podem ser utilizados para o fechamento dos tapumes: chapas galvanizadas, telhas de fibrocimento ou tábuas. 6. Escavação e Escoramento As escavações são aberturas no solo para implantação de blocos de fundação, sapatas, reservatórios ou qualquer outra estrutura abaixo do nível natural do terreno. São executadas manualmente, mecanicamente (com escavadeiras hidráulicas ou retroescavadeiras) ou com as duas técnicas, a depender da natureza do solo e das características topográficas e de execução. Para a segurança dos profissionais envolvidos na escavação e das pessoas no entorno, alguns procedimentos devem ser seguidos. As diretrizes de segurança são listadas pela Norma Regulamentadora 18 (NR-18), item 18.6, que trata de escavações, fundações e desmonte de rochas. A NR-18 estabelece alguns procedimentos administrativos, de planejamento e de ação relacionados ao trabalho na construção civil em geral. 6.1. Contenção com Talude Nesse tipo de escavação, é sempre mais econômico prever a execução de taludes, escalonados ou não, do que paredes verticais escoradas ou ancoradas, desde que a natureza do solo e as condições locais permitam, ou seja, desde que não haja perigo de deslizamento que possa afetar a estabilidade das construções vizinhas. Na escavação, os cuidados básicos dizem respeito à programação das ETAPAS da escavação e à execução de banquetas, taludes, trincheiras, escoramentos, retomada de fundações e drenagem. As etapas são estabelecidas em função dos volumes de terra a escavar ou remover. As banquetas são maciços de terra que, durante a escavação, permanecem na periferia do lotepara garantia da própria escavação e de edificações vizinhas. Normalmente, a largura no topo é de 50cm a 1 metro, sendo que o corte é feito com inclinação, denominada talude (Figura 12). Dependendo das características do solo, será possível a execução de escavações em taludes com diferentes inclinações e profundidades. Figura 12 – Banqueta e Talude 6.2. Obras de Contenção Quando a escavação não puder ser contida apenas com a presença de taludes, deve então ser prevista estrutura de contenção para o escoramento das paredes do corte. Estruturas de contenção são obras civis construídas com a finalidade de prover estabilidade contra a ruptura de maciços de terra ou rocha. São estruturas que fornecem suporte a estes maciços e evitam o escorregamento causado pelo seu peso próprio ou por carregamentos externos. (BARROS, 2013, p. 6). A análise de uma estrutura de contenção consiste na análise do equilíbrio do conjunto formado pelo maciço de solo e a própria estrutura. Este equilíbrio é afetado pelas características de resistência, deformabilidade, permeabilidade e pelo peso próprio desses dois elementos, além das condições que regem a interação entre eles. Estas condições tornam o sistema bastante complexo e há, portanto, a necessidade de se adotarem modelos teóricos simplificados que tornem a análise possível. Estes modelos devem levar em conta as características dos materiais que influenciam o comportamento global, além da geometria e das condições locais. Os escoramentos são estruturas provisórias executadas para possibilitar a construção de outras obras, sendo mais comumente utilizadas para permitir a execução de obras enterradas ou o assentamento de tubulações embutidas no terreno. De um modo geral, os escoramentos são compostos pelos seguintes elementos: paredes, longarinas, estroncas e tirantes. A Figura 13 ilustra esses elementos. Figura 13 – Elementos que compõem o escoramento • Parede: é a parte em contato direto com o solo a ser contido. Na maioria dos casos, é vertical e formada de madeira (contínua ou descontínua), aço ou concreto. • Longarina: é um elemento linear e longitudinal que serve de apoio à parede. Geralmente, fica na posição horizontal e pode ser constituída de vigas de madeira, aço ou concreto armado. • Estroncas (ou escoras): são elementos que servem de apoio às longarinas, indo de um lado a outro da escavação, ou apoiando-se em estruturas vizinhas, mas com comprimento máximo de 12 metros. Assim, as estroncas são perpendiculares às longarinas, e podem ser de madeira ou aço. Em muitos casos, dependendo do comprimento da estronca, pode ser necessário o seu contraventamento ou até apoios intermediários (estacas metálicas cravadas) para suportar seu peso. • Tirantes: com a mesma função das estroncas (ou seja, suporte às longarinas), os tirantes são elementos lineares introduzidos no solo a ser contido, e ancorados no maciço por meio de um trecho alargado chamado de bulbo. Trabalham à tração, e podem ser escolhidas como suporte às estroncas se for julgada a solução mais adequada. Os escoramentos de solo para escavação podem ser executados de várias formas, porém, as técnicas de escoramento mais comuns, considerando-se o material empregado, são: o escoramento de madeira, construídos com pranchas verticais ou horizontais, dependendo do solo a ser contido e da profundidade do escoramento; escoramento misto (metal e madeira), sistema de escoramento provisório, onde as paredes são formadas pelo encaixe de perfis I de aço, cravados verticalmente antes da escavação, com pranchas horizontais de madeira; estaca prancha metálica, aplicação de estacas justapostas, em perfis metálicos, cravadas no interior do solo utilizando preferencialmente os martelo vibratório. 6.3. Muro de Arrimo Muros são estruturas corridas de contenção de parede vertical ou quase vertical, apoiadas em uma fundação rasa ou profunda. Podem ser construídos em alvenaria (tijolos ou pedras) ou em concreto (simples ou armado), ou ainda, de elementos especiais. (GERSCOVICH, p.2). Os muros de arrimo podem ser de vários tipos: gravidade (construídos de alvenaria, concreto, gabiões ou pneus), de flexão (com ou sem contraforte) e com ou sem tirantes. Figura 14 – Terminologia São diversos os tipos de muros de arrimo, dentre eles: • Muro de Gravidade: muros de Gravidade são estruturas corridas que se opõem aos empuxos horizontais pelo peso próprio. Geralmente, são utilizadas para conter desníveis pequenos ou médios, inferiores a cerca de 5m. Os muros de gravidade podem ser construídos de pedra ou concreto (simples ou armado), gabiões ou ainda, pneus usados. • Muros de concreto ciclópico ou concreto gravidade: estes muros (Figura 15) são em geral economicamente viáveis apenas quando a altura não é superior a cerca de 4 metros. O muro de concreto ciclópico é uma estrutura construída mediante o preenchimento de uma fôrma com concreto e blocos de rocha de dimensões variadas. Devido à impermeabilidade deste muro, é imprescindível a execução de um sistema adequado de drenagem. Figura 15 – Muros de concreto ciclópico (ou concreto gravidade) • Muros de Gabião: os muros de gabiões (Figura 16) são constituídos por gaiolas metálicas preenchidas com pedras arrumadas manualmente e construídas com fios de aço galvanizado em malha hexagonal com dupla torção. As dimensões usuais dos gabiões são: comprimento de 2m e seção transversal quadrada com 1m de aresta. No caso de muros de grande altura, gabiões mais baixos (altura = 0,5m), que apresentam maior rigidez e resistência, devem ser posicionados nas camadas inferiores, onde as tensões de compressão são mais significativas. Para muros muito longos, gabiões com comprimento de até 4m podem ser utilizados para agilizar a construção. A Figura 21 apresenta ilustrações de gabiões. As principais características dos muros de gabiões são a flexibilidade, que permite que a estrutura se acomode a recalques diferenciais e a permeabilidade. Figura 16 – Muro Gabião 7. Locação da Obra Preparado o terreno, conforme as cotas definidas no projeto de implantação da obra, e desimpedido de quaisquer vegetação ou construções secundárias que impeçam a nova construção, inicia-se o processo de locação da obra. A locação da obra corresponde à operação de transferir para o terreno, na escala NATURAL, as medidas em planta baixa de um projeto elaborado em escala reduzida. Nesta fase, a definição da referência de nível (RN) da obra é muito importante. Marcar ou locar a obra consiste em medir e assinalar no terreno a posição das fundações, paredes, colunas, recuos, os afastamentos, as paredes, as aberturas e outros detalhes fornecidos pelo projeto de arquitetura. Esta transferência é realizada por meio de marcações no terreno com o auxílio de pontaletes (estacas), linhas de nylon, piquetes, tabeiras, cavaletes, etc. A execução da locação, deve ser feita com o maior rigor possível, utilizando equipamentos e técnicas que garantam o perfeito controle das dimensões do edifício. Deve-se dar preferência a equipamentos eletrônicos (teodolitos, níveis a laser) e materiais de boa qualidade (tábuas, pontaletes, marcos, tintas), lembrando que a locação é o ponto de partida da obra e que definirá todo o controle da edificação. Atualmente na construção civil, utilizam-se com mais frequência dois processos de locação (gabarito), são eles: 7.1. Locação por Cavaletes Este tipo de locação é indicado para obras de pequeno porte, como garagens, barracões, ampliações, etc, e com poucos elementos a serem locados. Sua principal vantagem é a menor quantidade de material (estacas e tábuas) utilizado. Os cavaletes são constituídos por duas estacas cravadas no solo e travadas por uma travessa nivelada pregada nas estacas. Os alinhamentos, neste caso, são definidos por pregos cravados nos cavaletes constituídos de duas ou três estacas cravadas diretamente no solo e travadas por uma travessa nivelada pregadanas estacas, conforme as Figura 17, 18 e 19 a seguir: Figura 17 – Detalhe Esquemático do Cavalete Figura 18 Croqui de Locação da Obra por Cavaletes Figura 19 – Esquema Tridimensional do Gabarito por Cavalete A grande desvantagem dos cavaletes por serem isolados é a dificuldade de se perceber deslocamentos provocados pela circulação de equipamentos e operários, resultando com isso alinhamentos e locações fora do previsto. 7.2. Locação por Tábua Corrida A locação por tábuas corridas, também chamada de tabela ou tabeira, é indicada para obras de maior porte com muitos elementos a serem locados. Consiste em contornar a futura edificação com um cavalete contínuo constituído de estacas e tábuas niveladas, e em esquadro. Definem-se as linhas do gabarito cravando-se pontaletes de pinho distanciados entre si de 1,50 m e afastados das futuras paredes 1,20 m ou mais. São estes pontaletes que dão rigidez ao cercado e devem ser fincados já nivelados e alinhados. Em seguida, pregam-se as tábuas sucessivas, niveladas, formando uma cinta em volta da área a ser construída. Segue adiante a Figura 20 contendo um croqui de localização da obra por tábua corrida. Figura 20 – Croqui de Localização da Obra por Tábua Corrida É importante salientar que para uma maior garantia (obras de maior vulto) convém concretar a base das estacas, aguardando pelo menos 24 horas para dar continuidade à locação. Ainda, no caso de o terreno apresentar uma inclinação acentuada a locação pode ser feita com gabaritos em degraus (patamares), sempre em nível e esquadro. 8. Fundações A edificação é um conjunto de etapas importantes que devem ser concluídas com qualidade e exatidão, à fim de evitar futuros reparos ou até mesmo sinistros. A etapa que é considerada o início de tudo na obra, é a fundação. As fundações são responsáveis por distribuir o peso (carga) da construção para o solo de forma segura para que não ocorram deslizamentos de terra e problemas como trincas e rachaduras na sua casa, mantendo a edificação fixa e nivelada com o terreno. No sentido comum, o termo fundação é entendido como um elemento da estrutura encarregado de transmitir para o subsolo as cargas da superestrutura. São elementos que, em conjunto, constituirão o apoio da edificação sobre o solo. Pode ser definido também como “elementos de transição entre a estrutura e o solo”. O tipo da fundação é previamente definido de acordo com o conhecimento das cargas atuantes na estrutura e o tipo e a capacidade do solo do terreno. Um projeto bem feito economiza na compra dos materiais e evita problemas no futuro. Uma das formas de analisar o solo é através da sondagem em pontos espalhados pelo terreno, conforme o 2 acima. As fundações são classificadas em diretas e indiretas de acordo com a forma de distribuição das cargas da estrutura para o solo, vide o item 8.1 a seguir. 8.1. Fundação direta As fundações diretas são aquelas que distribuem as cargas da edificação para as camadas de solo capazes de suportar sem grandes deformações. A distribuição é feita através do apoio da base do elemento de fundação sobre a camada do solo, ou seja, a carga é transmitida ao solo por pressões sob a base da fundação. As fundações diretas são divididas em rasas (superficiais) e profundas. 8.1.1. Fundação direta superficial As fundações superficiais ou rasas distribuem a carga da edificação para o terreno através do apoio da base da fundação em uma camada de solo com até 2 metros de profundidade ou quando o elemento de fundação tem sua largura maior que a cota de apoio. São mais utilizadas em pequenas construções e indicadas para solos rígidos e rochosos. Os principais tipos de fundações rasas são: sapata, radier e bloco, conforme o seguinte. • Sapata: as sapatas são elementos de fundação de concreto armado (com ferragens) para resistir a esforços de tração, de pequena altura em relação às dimensões da base. São semiflexíveis, e trabalham à flexão. Quando a sapata suporta um pilar, é dita sapata isolada. Se o pilar se situar na divisa do lote, é dita sapata de divisa, quando se faz necessário o uso de uma viga de equilíbrio ou viga-alavanca entre o pilar de divisa e o pilar interno adjacente. Quando a sapata suporta a carga de mais de um pilar, ela é dita sapata associada. Sapata corrida ou contínua é aquela que suporta a carga de um muro, parede, ou de um alinhamento de pilares, vide Figuras 21 e 22 a seguir. Figura 21 – Tipos de sapata Figura 22 – Sapatas Isolada e Corrida • Radier: basicamente uma laje de concreto armado (com ferragens), construída sobre o solo por toda extensão da edificação, conforme a Figura 23 a seguir. Utilizada em solos com resistência mais baixa, com camada fraca profunda, pois devido à sua característica monolítica pode minimizar os efeitos de recalques diferenciais. A laje recebe diretamente as cargas dos pilares. Por ser uma placa única, não exige a montagem de formas e armações mais complicadas. As fôrmas são executadas apenas com sarrafos laterais, e as armações são constituídas de simples malhas, onde as barras de aço são igualmente espaçadas nas duas direções. Figura 23 – Fundação de Radier • Bloco de Fundação: Elemento de fundação composto por concreto simples (não armado) e sem a presença de armaduras. O concreto neste caso é dimensionado para suportar as tensões de tração. Utilizado geralmente em solos de alta resistência e com método executivo simples. 8.1.2. Fundação direta profunda As fundações diretas profundas, ultrapassam os parâmetros das fundações rasas, e são caracterizadas pela utilização de tubulões. Os tubulões são fundações de forma cilíndrica, com base alargada ou não, destinados a transmitir as cargas da estrutura a uma camada de solo ou substrato rochoso de alta resistência e grande profundidade. Os tubulões são compostos por três partes: cabeça, fuste e base, como mostra a Figura 24 a seguir. Figura 24 – Corte esquemático de um tubulão Os tubulões geralmente são construídos em locais com solos de resistência baixa ou que apresentam abundância de água. Muito utilizado em fundações dentro de água como o exemplo de pontes. Com forma cilíndrica, seu ponto negativo é a utilização de trabalho braçal pelo menos na etapa final da escavação, o que em casos de má execução, podem levar riscos ao trabalhador. Possuem dois métodos de execução: a céu aberto ou a ar comprimido, conforme o seguinte. • Tubulão a céu aberto: é simples e dispensa escoramento em solos firmes, é uma alternativa econômica para altas cargas solicitadas e não pode ser executado abaixo do nível de água. Uma vantagem é a questão de não ocasionar vibrações que possam movimentar o terreno e causar incômodo no entorno, conforme a Figura 25 a seguir. Figura 25 – Tubulão a Céu Aberto • Tubulão a ar comprimido: é utilizado em terrenos onde há a dificuldade do emprego de escavação mecânica ou cravação de estacas (áreas rochosas, lençóis de água elevados ou cotas insuficientes entre terreno e fundação). Neste caso utiliza-se uma camisa metálica ou de concreto para a sustentação das paredes, mantendo-se a água afastada do poço por meio de ar comprimido, afinal, o princípio de execução de fundações pneumáticas é manter, pelo ar comprimido injetado, a água afastada do interior do tubulão. Podem atingir altas profundidades abaixo do nível de água, possuem custos e riscos de trabalho maiores do que o outro tipo. Após a concretagem, deve permanecer comprimido por pelo menos 6 horas visando preservar a qualidade do concreto que pode ser danificado por pressões do lençol freático ou interferências de escavações próximas. 8.2. Fundação indireta As fundações indiretas são sempre profundas em função da forma de distribuição da carga para o solo (atrito lateral), no qual exige que estes elementos tenham grandes dimensões. São indicadas para solos instáveis ou obras muito grandes que depositam muita carga noterreno. Estas fundações se resumem em estacas, que são elementos estruturais enterrados no solo e que promovem estabilidade da edificação, cravadas ou confeccionadas no solo com o objetivo de transmitir as cargas da estrutura a uma camada profunda e resistente. Podem ter vários tipos e serem construídas de diversos materiais (aço, madeira e concreto) conforme sua utilização, conforme o seguinte: • Metálicas: podem ser perfis laminados, soldados, trilhos soldados ou estacas tubulares. Utilização para qualquer tipo de terreno; possuem facilidade de corte e emenda; alta capacidade de carga; se utilizadas de forma provisória podem ser reaproveitadas; deve- se ter cuidado com o material utilizado devido a corrosão do mesmo, conforme a Figura 26 a seguir. Figura 26 – Estacas metálicas • Madeira: troncos de árvores cravados com martelos leves e bate-estacas de pequenas dimensões. Para utilização é necessário que fiquem totalmente abaixo do nível de água, tendo em vista que o mesmo não pode sofrer variações durante o tempo de vida útil do material. São bastante utilizadas em obras provisórias como pontes e obras marítimas. As principais espécies utilizadas são: aroeira, ipê, eucalipto e guarantã. • Pré-moldada de concreto armado: aplicada na maioria das vezes em obras de pequeno e médio porte; boa capacidade de carga; garantia de qualidade oferecida pelo fabricante; possibilidade de emendas; durante a escavação são feitas compactações no solo o que aumenta a capacidade de carga e reduz a chance de recalques; necessitam de cuidados com transporte e execução; são limitadas em seção e comprimento (devido ao peso próprio); podem sofrer danos se a água do lençol freático conter sulfatos ou ser contaminada (águas não potáveis). A principal vantagem das estacas pré-moldadas em relação às estacas moldadas no local é a possibilidade de inspeção do concreto, permitindo a rejeição de peças que não apresentem condições satisfatórias. Além disso, em terrenos que apresentem camadas moles ou em locais onde se deva atravessar uma corrente de água subterrânea, as estacas pré-moldadas podem ser utilizadas sem prejuízo ao concreto do seu fuste. Quando atravessam solos de elevada resistência à cravação, pode ser necessário utilizar-se uma ponteira metálica ou ainda efetuar-se a cravação com circulação de água sob pressão, o que ajuda a desagregar o solo na ponta ou nas laterais da estaca, facilitando a cravação. Para que resista às operações de transporte e cravação, as estacas são armadas. Assim, além do seu trabalho como pilar, as estacas deverão ser calculadas para essas operações. Figura 27 – Estaca de fundação pré-moldada de concreto armado • Estacas concreto moldadas no local: são estacas cujo processo executivo consiste basicamente na perfuração ou escavação do solo, com ou sem a presença de revestimento ou lama bentonítica para contenção, e posterior concretagem através do lançamento do concreto dentro do furo escavado. Os tipos de estacas de concreto moldadas no local mais executadas são: o Estaca Broca: executadas “in loco” sem molde, por perfuração no terreno feita por trado (15 e 30 cm de diâmetro) e preenchimento do buraco com concreto, vide Figura 28. Uma vez atingida a cota de apoio da estaca, lança-se o concreto sem armadura até cerca de 50 centímetros da cota de arrasamento da estaca. Coloca-se, a partir daí, uma armadura de solidarização com o bloco ou com a viga de baldrame. Como não é feita nenhuma contenção das paredes da perfuração nesse método, o uso das brocas fica restrito aos terrenos coesivos acima do nível da água. Figura 28 – Estaca Broca a ser executada o Estaca Strauss: fundação em concreto simples e armado; moldada “in loco” e executada com revestimento metálico recuperável; pode ser aplicada em terrenos acidentados e isolados devido a simplicidade do equipamento utilizado para a execução; possui limitações devido ao lençol freático e capacidade de carga menor que as pré-moldadas e as estacas tipo Franki. Figura 29 - Estaca Strauss o Estacas Franki: grande capacidade de carga; podem ser executadas a grandes profundidades; não sofre interferência de lençol freático; apresenta incômodo devido a vibração do solo durante a execução e impossibilidade de alterações do concreto por deficiência do controle; executada sempre por empresa especializada. A estaca Franki utiliza-se do seguinte: areia e brita para a formação da “bucha”, camisa metálica, maquinário de grande porte, concreto seco e armadura ao longo de toda a estaca, conforme a Figura 30 a seguir. Figura 30 – Processo de execução da Estaca Franki o Estaca Escavada: é aquela executada através da perfuração do solo com ou sem auxílio da lama bentonítica e posteriormente é feito o enchimento com concreto. Os diâmetros podem chegar a 2,5 metros e a profundidade pode alcançar mais de 40 metros, conforme Figura 31 a seguir. Podem atingir altas resistências; elimina o uso de blocos; rápida execução; sem ruídos e vibração; econômicas quando empregadas em comprimentos curtos e que podem variar de acordo com o nível da camada resistente; necessitam de cuidados na fabricação, instalação e contato com água. Figura 31 - Sequência executiva de estacas escavadas o Estaca Hélice Contínua: é uma estaca com processo contínuo de execução, ilustrado na Figura 32: a escavação se dá pela penetração de trado contínuo, e a concretagem se dá simultaneamente com a retirada do trado, por uma haste central que injeta o concreto na escavação. Os diâmetros dos trados disponíveis no Brasil variam entre 27,5cm e 1,0m, com profundidades que podem alcançar 25 metros. A metodologia de perfuração permite a execução desse tipo de estaca em terrenos coesivos ou não, acima ou abaixo do nível do lençol freático. Dependendo do tipo de equipamento utilizado, podem ser perfurados solos com SPT superior a 50 golpes. Figura 32 - Sequência executiva da estaca tipo hélice contínua 9. Estrutura de Concreto Armado O concreto é um material composto, constituído por cimento, água, agregado miúdo (areia) e agregado graúdo (pedra ou brita). O concreto pode também conter adições e aditivos químicos, com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas. O concreto é obtido através de um traço (receita) que define a proporção e quantidade de cada um dos diferentes materiais, a fim de proporcionar ao concreto diversas características desejadas, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. De modo geral, na construção de um elemento estrutural em Concreto Armado, as armaduras de aço são previamente posicionadas dentro da fôrma (molde), e em seguida o concreto fresco é lançado para preencher a fôrma e envolver as armaduras, e simultaneamente o adensamento vai sendo feito. Após a cura e o endurecimento do concreto, a fôrma é retirada e assim origina-se a peça de Concreto Armado. As estruturas de concreto são comuns em todos os países do mundo, caracterizando-se pela estrutura preponderante no Brasil. Comparada a estruturas com outros materiais, a disponibilidade dos materiais constituintes (concreto e aço) e a facilidade de aplicação, explicam a larga utilização das estruturas de concreto, nos mais variados tipos de construção, como edifícios de pavimentos, pontes e viadutos, reservatórios, barragens, pisos industriais, pavimentos rodoviários e de aeroportos, paredes de contenção, obras portuárias, canais, etc. O concreto, como as pedras naturais, apresenta alta resistência à compressão, o que faz dele um excelente material para ser empregado em elementos estruturais primariamente submetidos à compressão, como por exemplo os pilares, mas, por outro lado, suas características de fragilidade e baixa resistência à tração restringem seu uso isolado em elementos submetidos totalmente ou parcialmente à tração, como tirantes, vigas, lajes e outros elementos fletidos. Para contornar essas limitações, o aço é empregadoem conjunto com o concreto, e convenientemente posicionado na peça de modo a resistir às tensões de tração. O aço também trabalha muito bem na resistência às tensões de compressão, e nos pilares auxilia o concreto. Um conjunto de barras de aço forma a armadura, que envolvida pelo concreto origina o Concreto Armado, um excelente material para ser aplicado na estrutura de uma obra. A Figura 32 mostra uma peça com o concreto sendo lançado e adensado, de modo a envolver e aderir à armadura. Figura 32 - Preenchimento de fôrma com concreto e adensamento interno com vibrador O Concreto Armado alia as qualidades do concreto (baixo custo, durabilidade, boa resistência à compressão, ao fogo e à água) com as do aço (ductilidade e excelente resistência à tração e à compressão), o que permite construir elementos com as mais variadas formas e volumes, com relativa rapidez e facilidade, para os mais variados tipos de obra. Outro aspecto positivo é que o aço, convenientemente envolvido e com um cobrimento6 adequado de concreto, fica protegido de corrosão, bem como quando submetido a elevadas temperaturas provocadas por incêndio (pelo menos durante um certo período de tempo). No Concreto Protendido utilizam-se aços de protensão de elevada resistência (1.500 – 2.100 MPa) e concretos de resistências superiores aos geralmente aplicados no Concreto Armado, que proporcionam seções transversais menores, mais leves, eliminação de fissuras, e vãos significativamente maiores, com flechas menores. 9.1. Composição do Concreto O concreto é um material composto, constituído por cimento, água, agregado miúdo (areia) e agregado graúdo (brita ou pedra), sendo mais comum a brita 1, conforme a Figura 33 a seguir, e pode conter adições e aditivos químicos, com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas. São exemplos de adições a cinza volante, a pozolana natural, a sílica ativa, metacaulim, entre outras. O concreto também pode conter outros materiais, como pigmentos coloridos, fibras, agregados especiais, etc. No caso de aditivos, são largamente empregados os plastificantes e os superplastificantes, para reduzir a quantidade de água do concreto e possibilitar a trabalhabilidade necessária. A tecnologia do concreto busca a proporção ideal entre os diversos constituintes, procurando atender simultaneamente as propriedades requeridas (mecânicas, físicas e de durabilidade), e apresentar trabalhabilidade a fim de possibilitar o transporte, lançamento e adensamento do concreto para cada caso de aplicação. Figura 33 – Materiais básicos constituintes do concreto Como mostrado na Figura 34, pode-se indicar esquematicamente que a pasta é o cimento misturado com a água, a argamassa é a pasta misturada com a areia, e o concreto é a argamassa misturada com a brita. A pasta preenche os espaços vazios entre as partículas de agregados, e com as reações químicas de hidratação do cimento, a pasta endurece, formando, em conjunto com os agregados, um material sólido Figura 34 – Fases do concreto 9.1.1. Cimento O cimento Portland foi criado na Inglaterra em 1824, e teve a produção industrial iniciada em 1850. É constituído de um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ação da água, e que após endurecido não se decompõe mesmo que seja novamente submetido à ação da água. O clínquer é o seu principal elemento (Figura 35), um material obtido da mistura de rocha calcária britada e moída e argila, e eventuais corretivos químicos, submetida a calor intenso de 1.450ºC e posterior resfriamento, formando pelotas (o clínquer). A moagem do clínquer, adicionado de 3 a 5 % de sulfato de cálcio com o objetivo de regular o tempo de pega, origina o cimento Portland comum. Figura 35 – Clínquer para fabricação de cimento Quando outras matérias-primas (adições) são adicionadas ao clínquer no processo de moagem, são modificadas as propriedades e originados diferentes tipos de cimento, os cimentos Portland compostos. As principais adições são o gesso, o fíler calcário, a escória de alto-forno e os materiais pozolânicos e carbonáticos. Os tipos de cimento Portland que existem no Brasil diferem em função da composição, como o cimento comum, o composto, o de alto-forno, o pozolânico, o de alta resistência inicial, o resistente a sulfatos, o branco e o de baixo calor de hidratação. Dentre os diferentes tipos de cimento, listados na tabela constante na Figura 36, alguns são de uso mais comum, dependendo da região do Brasil, em função principalmente da disponibilidade. O cimento CPV-ARI tem destaque, especialmente na fabricação de estruturas pré-moldadas. Figura 36 – Tipos de cimento Portland normalizados no Brasil Os cinco tipos básicos de cimento Portland mostrados na Tabela 2.1 podem ser resistentes a sulfatos, designados pela sigla RS, como por exemplo o CP II-F-32RS. Oferecem resistência aos meios agressivos sulfatados, como aqueles de redes de esgoto residenciais ou industriais, água do mar, do solo, etc.[36] Outro aspecto também importante na definição do tipo de cimento refere- se ao calor gerado na hidratação do cimento, onde para grandes volumes de concreto são indicados os cimentos de baixo calor de hidratação, com o sufixo BC, do tipo CP III e CP IV, como mostrado na tabela constante na Figura 37. Figura 37 – Características conferidas a concretos e argamassas em função do tipo de cimento No comércio o cimento é geralmente fornecido em sacos de 50 kg e por vezes também em sacos de 25 kg. O cimento do tipo ARI (alta resistência inicial) pode ser encontrado em sacos de 40 e 50 kg, dependendo do fabricante. Centrais fabricantes de concreto adquirem o cimento a granel diretamente dos fabricantes e em grandes quantidades. 9.1.2. Agregados Os agregados podem ser definidos como os materiais granulosos e inertes constituintes das argamassas e concretos. São muito importantes no concreto porque constituem cerca de 70 a 80 % da sua composição, e porque influenciam várias de suas propriedades. O concreto tem evoluído na direção de um maior teor de argamassa, com a diminuição da quantidade de agregado graúdo, de forma a produzir traços mais trabalháveis e melhor bombeáveis. O uso cada vez mais intenso de concreto autoadensável tem colocado os agregados, especialmente os finos, em evidência. Os agregados são classificados quanto à origem em naturais, britados, artificiais e reciclados: • naturais: aqueles encontrados na natureza, como pedregulho, também chamado cascalho ou seixo rolado, areia de rio e de cava, etc. • britados: aqueles que passaram por britagem, como pedra britada, pedrisco, pedregulho britado, areia britada, etc. • artificiais: aqueles resultantes de algum processo industrial, como argila expandida, vermiculita, etc. Quanto à dimensão dos grãos, os agregados miúdos e graúdos são classificados do seguinte modo: • agregado miúdo: aquele cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 0,075 mm. • agregado graúdo: aquele cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 152 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm. Um aspecto muito importante a ser considerado na escolha dos agregados refere-se à questão da reação álcali-agregado, que afeta o comportamento e a durabilidade do concreto. Análises prévias devem ser feitas a fim de evitar esse problema, que se ocorrer pode trazer sérias consequências para a durabilidade da estrutura. 9.1.3. Água A água é necessária no concreto para possibilitar as reações químicas de hidratação do cimento, reações essas que garantem as propriedades de resistência e durabilidade do concreto. A água é vital no concreto porque, juntamente com o cimento, produz a matriz resistente que aglutina os agregados e confere ao concreto a durabilidade e a vida útil prevista no projeto das estruturas. Além disso, a água promove adiminuição do atrito por meio de película envolvente aos grãos, promovendo aglutinação do agregado pela pasta de cimento, fornecendo a coesão e consistência necessárias para que o concreto no estado plástico possa ser produzido, transportado e colocado nas fôrmas sem perda da sua homogeneidade. A água de abastecimento público é considerada adequada para uso em concreto. Água salobra somente pode ser usada para concreto não armado, dependendo de ensaio, mas não é adequada para Concreto Armado ou Protendido. Demais tipos de água, como de fontes subterrâneas, natural de superfície, pluvial, residual industrial, de esgoto, de esgoto tratado, de reuso de estação de tratamento de esgoto, etc., devem ser verificadas conforme a NBR 15.900. No caso da cura do concreto, são importantes a quantidade de água, o tempo de cura e a qualidade da água. Águas com algumas características devem ser evitadas, como águas pura, mole e destiladas. A cura do concreto com água é a forma mais efetiva de prevenir o aparecimento de fissuras durante o período inicial de endurecimento do concreto, e de possibilitar o desenvolvimento adequado das reações químicas de hidratação do cimento. A manutenção da superfície de concreto saturada de água previne a evaporação da água contida no concreto para o meio ambiente, o que impede ou dificulta o aparecimento de fissuras por retração plástica e retarda a retração hidráulica, proporcionando à microestrutura da pasta de cimento tempo suficiente para resistir às tensões de tração resultantes da retração hidráulica. 9.2. Formas A execução das estruturas de concreto armado exige a utilização de fôrmas, já que o concreto é lançado no estado fluido. De acordo com a finalidade a que se destinam ou de acordo com o elemento estrutural que deve ser executado, pode-se relacionar vários tipos de fôrmas, a saber: pilares, vigas, lajes, fundações, reservatórios, etc. Utilizada desde a antiguidade como apoio na execução de alvenarias, a madeira ainda domina o mercado de fôrmas para concreto, no Brasil e no exterior. Os compensados resinados e plastificados são os que melhor cumprem o papel de molde e têm, por isso, a preferência dos construtores. De acordo com a norma brasileira NBR 6118 (“Projeto e execução de obras de concreto armado”), as fôrmas devem ser dimensionadas e construídas obedecendo as prescrições das normas NBR 7190 e NB14 para estruturas de madeira e estruturas metálicas, respectivamente. Tais normas discriminam as cargas a serem consideradas, envolvendo esforços horizontais e verticais. No caso de fôrmas de grande altura, como pilares, colunas e paredes, a pressão exercida pelo concreto nas laterais das formas é importante; em vigas, é também importante o peso próprio atuando sobre o fundo das formas. Nas lajes, considera-se apenas o peso próprio. Um projeto completo deve conter a representação gráfica do dimensionamento das fôrmas com as medidas, quantidades, distribuição dos componentes e todas as informações necessárias à execução das fôrmas, sem a necessidade de consulta prévia ou possibilidade de problemas de interpretação. O projeto deve ser acompanhado da definição do tipo de material, das recomendações de manuseio dos componentes, da sequência de montagem e desmontagem, do posicionamento das escoras remanescentes e da forma de verificação dos elementos ao longo do processo construtivo. 9.2.1. Desforma A retirada das fôrmas e escoramento só pode ser efetuada quando o concreto apresentar resistência mecânica suficiente para manter o seu peso próprio e as cargas a que estará submetido. A norma NBR 6118 define os seguintes prazos mínimos para a remoção das fôrmas e escoramento: Faces laterais de vigas e pilares: 3 dias; Faces inferiores de vigas e lajes, deixando-se escoras bem encunhadas e convenientemente espaçadas: 14 dias; Faces inferiores sem escoras (desforma total): 21 dias. Os prazos recomendados poderão sofrer alterações caso se trate de concreto com cimento de alta resistência inicial ou com aditivo acelerador de endurecimento. Pode-se, assim, recomendar os prazos de 1, 5 e 10 dias para os itens acima, respectivamente. No caso de vigas e arcos com vão maior de 10 metros, o prazo mínimo para desforma, nesse caso, seria de 21 dias. 9.2.2. Desmoldantes A utilização de desmoldantes (produtos antiaderentes) nas fôrmas visa facilitar a operação de desforma, permitindo que os elementos de madeira não sofram esforços em demasia devido à aderência com o concreto e este, por sua vez, apresente superfície menos rugosa. O uso de desmoldantes de boa qualidade também aumenta a vida útil das fôrmas. Entretanto, muitas vezes não são utilizados para não prejudicar o chapisco das paredes, pois podem permanecer resíduos na superfície de concreto que afetam negativamente as condições de aderência. A alternativa, nesse caso, é recorrer aos desmoldantes vegetais, não oleosos. O mercado oferece produtos específicos para moldes de madeira, metálico ou concreto. Entretanto, muitos usuários usam óleo queimado ou mesmo graxa. A aplicação de desmoldantes deve ser feita antes da colocação da armadura, sempre se observando as recomendações do fabricante quanto à quantidade a ser aplicada, vida útil após sua aplicação e durabilidade à chuva ou molhagem. Deve-se ter cuidado durante a aplicação para que a película formada seja contínua e o produto não entre em contato com as armaduras. 9.3. Armaduras Os vergalhões de aço utilizados em estruturas de Concreto Armado no Brasil são estabelecidos pela NBR 7480. São classificados como barras ou fios. As barras são os vergalhões de diâmetro nominal 5 mm ou superior, obtidos exclusivamente por laminação a quente. Os fios são os aços de diâmetro nominal 10 mm ou inferior, obtidos por trefilação ou processo equivalente, como estiramento e laminação a frio. O aço é um material metálico produzido em usinas siderúrgicas, constituído de ferro com adição de até 2 % de carbono. A adição de outros materiais, como manganês, níquel, enxofre, silício, etc., proporciona a obtenção de características específicas diferentes em função do tipo de aplicação. Os aços para Concreto Armado são fabricados com teores de carbono entre 0,4 e 0,6%. Conforme o valor característico da resistência de início de escoamento (fyk), as barras são classificadas nas categorias CA-25 e CA-50 e os fios na categoria CA-60. As letras CA indicam Concreto Armado e o número na sequência indica o valor de fyk , em kgf/mm2 ou kN/cm2. Os aços CA-25 e CA-50 são, portanto, fabricados por laminação a quente, e o CA-60 por trefilação a frio. A conformação final dos vergalhões CA-25 e CA-50 é feita com a laminação de tarugos de aço aquecidos, consistindo um processo de deformação mecânica, que reduz a seção do tarugo na passagem por cilindros paralelos em rotação, em gaiolas de laminação. Os tarugos são fabricados na usina siderúrgica, a partir de sucatas e ferro-gusa. A obtenção dos vergalhões CA-60 ocorre a partir do fio-máquina (fio de aço), por trefilação a frio, processo de conformação mecânica que reduz o fio-máquina na passagem por orifícios calibrados. Por indicação da NBR 6118 os seguintes valores podem ser considerados para os aços: a) Massa específica: 7.850 kg/m3; b) Coeficiente de dilatação térmica: 10-5/ºC para intervalos de temperatura entre 20ºC e 150 ºC; c) Módulo de elasticidade Es : 210 GPa (210.000 MPa), na falta de ensaios ou valores fornecidos pelo fabricante. Os aços CA-25 e CA-50 podem ser considerados como de alta ductilidade e os aços CA-60 podem ser considerados de ductilidade normal (NBR 6118, item 8.3.7). 9.3.1. Tipos de Superfície A superfície dos vergalhões pode conter nervuras (saliências ou mossas), entalhes, ou ser lisa. A capacidade de aderência entre o concreto e o aço depende da rugosidade da superfície do aço, sendo medida pelo coeficiente de aderência (η1), como indicado na tabela da Figura 38. Figura 38 – Valor do coeficientede aderência η1 (NBR 6118, Tabela 8.3) 9.3.2. Características Geométricas As barras são geralmente fornecidas no comércio em segmentos retos com comprimento de 12 m, com tolerância de até 9 %. Permite-se a existência de até 2 % de barras curtas, porém de comprimento não inferior a 6 m. Também são fornecidas em rolos, quando utilizadas em grandes quantidades, embora não para todos os diâmetros. Todas as barras nervuradas devem apresentar marcas de laminação em relevo, identificando o produtor, a categoria do aço e o diâmetro nominal. A identificação de fios e barras lisas deve ser feita por etiqueta ou marcas em relevo. Os diâmetros (Φ em mm) padronizados pela NBR 7480 são os indicados na tabela da Figura 39, que mostra a massa, a área e o perímetro nominal. Embora todos os vergalhões produzidos no Brasil por diferentes empresas siderúrgicas atendam às exigências da NBR 7480, podem existir algumas particularidades próprias nos produtos de cada empresa, como forma de fornecimento, tipo de superfície, soldabilidade, diâmetros existentes, etc., por isso os catálogos dos fabricantes devem ser consultados Figura 39 – Características geométricas nominais dos fios e barras (NBR 7480) 10. Alvenaria 10.1. Alvenaria de Vedação Alvenarias de vedação são aquelas destinadas a compartimentar espaços, preenchendo os vãos de estruturas de concreto armado, aço ou outras estruturas (Figura 40). Assim sendo, devem suportar tão somente o peso próprio e cargas de utilização, como armários, rede de dormir e outros. Devem apresentar adequada resistência às cargas laterais estáticas e dinâmicas, advindas, por exemplo, da atuação do vento, impactos acidentais e outras. Figura 40 – Alvenaria de vedação em blocos cerâmicos Portanto, a alvenaria de vedação é um sistema de construção em que os blocos têm a função de fechar uma estrutura e fazer a divisão entre os cômodos. Na alvenaria de vedação, as paredes suportam apenas o próprio peso e as cargas das janelas e portas instaladas. Dessa forma, as vigas e lajes ficam responsáveis por suportar as solicitações verticais e horizontais, direcionando-as para a fundação. Outra questão muito importante está relacionada ao isolamento térmico e acústico. Mas o uso de técnicas e materiais inapropriados coloca em risco a performance da alvenaria de vedação. Hoje em dia, a NBR 15.575 (Edificações Habitacionais — Desempenho) determina os parâmetros mínimos para realização de obras com alvenaria de vedação. Assim, os materiais utilizados nessas situações devem atender aos requisitos estipulados. Assim como nas outras práticas de construções, existem certos cuidados que não podem ser esquecidos. As vedações demandam algum grau de flexibilidade para acompanhar as deformações das lajes e vigas. Quando isso não acontece, elas se opõem ao movimento e funcionam como elementos de contraventamento. É aí que aparecem as trincas e as fissuras, os problemas mais comuns nesse caso. É por esse motivo que a argamassa de assentamento tem papel fundamental. Ela é utilizada para conferir resiliência e articular toda a estrutura formada pelos blocos. Assim, atinge-se a deformabilidade necessária, sem que o comportamento da edificação seja modificado. Com o decorrer dos anos, a alvenaria de vedação passou por algumas transformações. A alvenaria estrutural, por exemplo, é hoje uma opção construtiva que depende de um projeto bem detalhado e planejado. Trata-se de uma metodologia racionalizada, que absorve todo o carregamento da estrutura e ainda tem a função de dividir os ambientes, conforme o item 10.2. a seguir. 10.2. Alvenaria Estrutural A alvenaria estrutural é um processo construtivo em que a estrutura e a vedação do edifício são executadas simultaneamente. O sistema dispensa o uso de pilares e vigas, ficando a cargo dos blocos estruturais a função portante da estrutura. Neste sistema, a parede não tem apenas a função de vedação (dividir ambientes); ela desempenha também o papel de estrutura da edificação. Esta solução permite construir desde simples muros, residências e edifícios de diversas alturas até hipermercados e indústrias. A lógica, portanto, é que a parede, um plano contínuo, distribua as cargas igualmente para a fundação, e que a fundação as transmita para o solo, conforme a Figura 41 a seguir. Figura 41 – Alvenaria estrutural em blocos de concreto Trata-se, portanto, do empilhamento de peças, blocos, tijolos ou pedras, os quais podem ou não estar ligados e amarrados por algum tipo de argamassa ou aço, que têm características específicas que garantem seu funcionamento autoportante. Um bloco, somado a outros linearmente forma uma fiada. Uma fiada sobreposta à outra forma uma parede. Essa fiada, quando recebe aço e concreto dentro dela, verticalmente, forma o graute, e horizontalmente, forma uma cinta, ou uma verga ou contra-verga, que são as fiadas que sustentam os vãos, amarram e solidarizam a estrutura como um todo. Bibliografia ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas – Elaboração de projetos de obras de engenharia e arquitetura. (NBR 5679). Brasil, 1977. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas – Solo – Sondagem de simples reconhecimento com SPT – Método de ensaio. (NBR 6484). Brasil, 2020. FABRICIO, Márcio M.; BAIA, Josaphat L.; MELHADO, Silvio B. Estudo da conseqüência de etapas do projeto na construção de edifícios: cenário e perspectivas. (CD-ROM) In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 19, Niterói, 1998. Anais. Rio de Janeiro, Universidade Federal Fluminense/ Departamento de Engenharia de Produção, 1998. MELHADO, Silvio B. Qualidade do projeto na construção de edifícios: aplicação ao caso das empresas de incorporação e construção. São Paulo, 1994. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. NOVAES, Celso C. A modernização do setor da construção de edifícios e a melhoria da qualidade do projeto. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 7., Florianópolis, 1998, Anais. Santa Catarina, Universidade Federal de Santa Catarina, 1998, v.2, p.169-176. PICCHI, Flávio Augusto. Sistemas de qualidade: uso em empresas de construção de edifícios. São Paulo, 1993. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. ROSSI, Angela M. G. Importância do projeto na construção de edifícios. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 15., São Carlos, 1995. Anais. São Carlos, Universidade Federal de São Carlos, 1995. vol.1. BERNARDES, M. M. E. S. PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO PARA EMPRESAS DE CONSTRUÇÃO CIVIL. RIO DE JANEIRO: LTC, 2003 FORMOSO et al. PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO EM EMPRESAS DE CONSTRUÇÃO. 2001. 49f. Monografia (Especialização em ENGENHARIA CIVIL) - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL, RIO GRANDE DO SUL, 2001. LAUFER, A.; TUCKER, R. L. Is Construction Planning Really Doing its Job? A critical examination of focus, role and process. Construction Management and Economics, v. 5 1987. Profa Denise M S Gerscovich. Estruturas de Contenção Muros de Arrimo. Faculdade de Engenharia Departamento de Estruturas e Fundações. 1. Introdução 1.1. Origem da Construção Civil 1.2. Percepção Atual da Construção Civil 1.3. O papel socioeconômico da Construção Civil 1.4. Impacto Ambiental sobre o Meio Ambiente 1.5. Base da Construção Civil 2. Projeto 2.1. Conceito 2.2. Importância 2.3. Principais tipos de Projeto 2.3.1. Anteprojeto 2.3.2. Projeto Básico 2.3.3. Projeto Executivo 2.3.4. Como construído – Levantamento – As Built 2.4. Elaboração 2.4.1 Estudos Preliminares 2.4.1.1. Limpeza do Terreno 2.4.1.2. Levantamento Topográfico 2.4.1.3. Ensaio de solo 3. Planejamento e Controle de Obra 3.1. Dimensões do Planejamento 3.2. Controle Financeiro 3.3. Orçamento 4. Preparação e Limpeza do terreno 5. Canteiro de Obras 6. Escavação e Escoramento 7. Locação da Obra 8. Fundações 8.1.1. Fundação direta superficial 8.1.2.Fundação direta profunda 9. Estrutura de Concreto Armado 10. Alvenaria Bibliografia