Processos Constrututivos

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<p>PROCESSOS</p><p>CONSTRUTIVOS</p><p>André Luís</p><p>Abitante</p><p>Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094</p><p>P963 Processos construtivos / André Luís Abitante ... [et al.] ;</p><p>[revisão técnica: Shanna Trichês Lucchesi]. – Porto</p><p>Alegre : SAGAH, 2017.</p><p>271 p. : il. ; 22,5 cm.</p><p>ISBN 978-85-9502-224-9</p><p>1. Engenharia civil. 2. Processos construtivos.</p><p>CDU 624</p><p>Revisão técnica:</p><p>Shanna Trichês Lucchesi</p><p>Mestre em Engenharia de Produção</p><p>Professora do curso de Engenharia Civil</p><p>Processos construtivos_Impressa.indd 2 06/10/2017 16:28:50</p><p>PROCESSOS</p><p>CONSTRUTIVOS</p><p>Processos construtivos_Impressa.indd 1 06/10/2017 16:28:50</p><p>Sistemas de pré-fabricação</p><p>Objetivos de aprendizagem</p><p>Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:</p><p> Identi� car os sistemas da construção civil pré-fabricada.</p><p> Listar os condicionantes de projeto para o aproveitamento máximo</p><p>da pré-fabricação.</p><p> Diferenciar os tipos de ligações entre elementos pré-fabricados.</p><p>Introdução</p><p>Neste capítulo, você verá como são produzidas e utilizadas as estruturas</p><p>pré-fabricadas (e pré-moldadas), relacionadas ao concreto armado, que</p><p>hoje contemplam todo tipo de elemento da construção civil, como</p><p>pilares, vigas, lajes, etc. Como o próprio nome indica, são elementos</p><p>moldados antes do seu posicionamento definitivo na estrutura, já com</p><p>certa resistência adquirida — o que permite tanto a produção em série</p><p>(em grande quantidade) como a produção personalizada (de acordo</p><p>com o projeto arquitetônico). Com relativa facilidade de manuseio e</p><p>transporte, propiciam menor desperdício de materiais e maior rapidez</p><p>na execução (ganho de tempo).</p><p>Introdução à pré-fabricação: história e conceito</p><p>Não é possível precisar a data de início da pré-fabricação. Os primeiros registros</p><p>aparecem com a invenção do próprio concreto armado (VASCONCELLOS,</p><p>2002), já que este foi concebido a partir da pré-moldagem de elementos estru-</p><p>turais fora do local de uso defi nitivo somente depois a execução de elementos</p><p>concretados in loco. Porém, de acordo com Fernández Ordonéz (1974), foi na</p><p>Europa, no período após a Segunda Guerra Mundial, que começou de fato a</p><p>história da pré-fabricação como a conhecemos hoje. Devido à necessidade de</p><p>se reconstruir grande parte do que foi destruído pela guerra no continente,</p><p>ocorreu uma utilização intensiva de pré-moldados em concreto.</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 116 06/10/2017 14:34:55</p><p>As primeiras normas brasileiras de coordenação modular datam de 1950.</p><p>Já as primeiras obras iniciaram-se em 1961, contratadas pelo antigo Banco</p><p>Nacional da Habitação (BNH): empreiteiras do Brasil, utilizando técnicas euro-</p><p>peias, construíram conjuntos habitacionais pré-moldados em concreto armado.</p><p>Em 1975, a empresa “Reago” foi a pioneira no país em blocos de concreto</p><p>estrutural, lajes alveolares protendidas e painéis estruturais de fechamento.</p><p>Os produtos pré-fabricados são produzidos por processos industriais, antes</p><p>da sua colocação em obra. Porém, eles permitem a confecção artesanal no</p><p>próprio canteiro, ou seja, tanto em fábricas fixas como em fábricas móveis</p><p>(desmontáveis). Nesse caso, as peças são fabricadas dentro da obra, mas não em</p><p>seu local de destino. Acker (2002) afirma que, para o setor da construção civil</p><p>ter efetiva industrialização e consequente aumento de qualidade, é necessário</p><p>migrar a maior parte do trabalho realizado dentro dos canteiros para fábricas</p><p>permanentes e modernas, pois todo tipo de pré-fabricação viabiliza processos</p><p>mais eficientes e racionais, uso de mão de obra especializada, repetição de</p><p>tarefas, controle de qualidade, etc.</p><p>Os processos de pré-fabricação classificam-se em fechados e abertos:</p><p>a) Processo (ou ciclo) fechado: executado geralmente por grupos finan-</p><p>ceiros (empresas) de grande porte, que forçam a utilização de todo</p><p>um conjunto de soluções construtivas, não permitindo a aquisição de</p><p>materiais de outros fornecedores. São projetos e soluções com alto</p><p>grau de detalhamento e com a vantagem da repetitividade das peças,</p><p>contribuindo muito para a diminuição no custo do produto e justificando,</p><p>assim, o investimento no empreendimento.</p><p>b) Processo (ou ciclo) aberto: as empresas trabalham em um determinado</p><p>universo de produtos de sua competência; os componentes estranhos às</p><p>suas habilidades são adquiridos de fornecedores que apresentam condi-</p><p>ções atraentes para tanto. É o tipo de pré-fabricação mais frequente no</p><p>mercado, pois não exige grandes investimentos: cada empresa resolve</p><p>os problemas que lhe competem. Para que seja vantajoso, esse processo</p><p>envolve muito planejamento, pois a construtora interessada deve exe-</p><p>cutar o máximo de tarefas possível (fundação, estrutura, alvenaria...) e</p><p>ter um perfeito entrosamento com os fornecedores, a fim de garantir a</p><p>demanda e as especificações dos demais elementos necessários. Essa</p><p>coordenação (e interação) geralmente é resolvida com a modulação</p><p>dos projetos.</p><p>117Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 117 06/10/2017 14:34:56</p><p>A Norma ABNT NBR 9062:2001 (“Projeto e execução de estruturas de concreto pré-</p><p>-moldado”) apresenta os seguintes conceitos:</p><p> Pré-moldado: é o elemento executado fora do local de utilização definitiva na</p><p>estrutura, com controle de qualidade menos rigoroso. Esses elementos devem ser</p><p>inspecionados individualmente ou por lotes.</p><p> Pré-fabricado: é o elemento pré-moldado, executado industrialmente, mesmo</p><p>em instalações temporárias em canteiros de obra, sob condições rigorosas de</p><p>controle de qualidade.</p><p>Sistemas pré-fabricados</p><p>Em um primeiro momento, pode-se imaginar que a construção em pré-molda-</p><p>dos apresenta um vasto repertório de soluções técnicas e procedimentos. No</p><p>entanto, todas as variantes têm princípios de projeto semelhantes e partem de</p><p>seis sistemas estruturais básicos. Segundo Acker (2002), os principais tipos</p><p>de sistemas estruturais de concreto pré-moldados são os seguintes:</p><p>Estruturas aporticadas: consistem em estruturas lineares, como pilares</p><p>e vigas de fechamento, que formam pórticos contraventados, projetadas para</p><p>possibilitar grandes vãos livres (espaços abertos), sem precisar da interferência</p><p>de paredes (ou pilares internos), como ilustrado na Figura 1. Essa característica</p><p>é muito importante para construções industriais, shoppings, estacionamentos,</p><p>centros esportivos, armazéns, construções comerciais, etc.</p><p>Figura 1. Estrutura aporticada.</p><p>Fonte: Acker (2002).</p><p>Sistemas de pré-fabricação118</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 118 06/10/2017 14:34:56</p><p>Estruturas em esqueleto: consistem em estruturas lineares, como pilares,</p><p>vigas e lajes, para edificações de alturas médias e baixas, com um número</p><p>pequeno de paredes de contraventamento para estruturas altas, conforme a</p><p>Figura 2. As estruturas em esqueletos são utilizadas principalmente para a</p><p>construção de escritórios, escolas, hospitais, estacionamentos, etc. O conceito</p><p>desse tipo de estrutura oferece maior liberdade no planejamento e na disposi-</p><p>ção das áreas do piso, sem obstrução de paredes portantes internas ou de um</p><p>grande número de pilares internos.</p><p>Figura 2. Estrutura em esqueleto.</p><p>Fonte: Acker (2002).</p><p>Estruturas de painéis estruturais: consistem em componentes de painéis</p><p>portantes verticais e de painéis de lajes, usados tanto para fechamentos internos</p><p>e externos, como para caixas de elevadores e núcleos centrais. Possuem as</p><p>superfícies lisas nos dois lados, prontas para receber pintura ou outro tipo de</p><p>acabamento (veja a Figura 3), e são muito utilizadas para construções resi-</p><p>denciais (casas e apartamentos), bem como hotéis, escolas, etc. Fazem parte</p><p>das chamadas técnicas de construções abertas, nas quais a arquitetura é livre</p><p>para criar o projeto de acordo com as exigências do cliente. Com essa técnica,</p><p>é possível modificar o projeto a qualquer momento, sem maiores custos.</p><p>119Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd</p><p>119 06/10/2017 14:34:56</p><p>Figura 3. Estrutura em esqueleto com painéis.</p><p>Fonte: Acker (2002).</p><p>Estruturas para piso: consistem em vários tipos de elementos de lajes,</p><p>como painéis maciços, painéis alveolares protendidos, painéis nervurados</p><p>protendidos (seções T ou duplo T), vigotas pré-moldadas, que são montados</p><p>para formar uma estrutura capaz de distribuir a carga concentrada e transferir</p><p>as forças horizontais para os sistemas de contraventamento (veja a Figura 4).</p><p>Os pisos pré-moldados são utilizados extensivamente para todos os tipos</p><p>de construção, não somente para estruturas pré-moldadas, mas também em</p><p>combinação com outros materiais (por exemplo, em estruturas metálicas, de</p><p>concreto moldado no local, etc.). As vantagens, além da diversidade de tipos,</p><p>são a rapidez da construção, a ausência de escoramento, a alta capacidade de</p><p>vencer vãos e a economia. A escolha da melhor solução deve levar em consi-</p><p>deração o tamanho do vão, a tipologia da face inferior da laje, o peso próprio,</p><p>o isolamento acústico, a resistência ao fogo e o custo com a mão de obra.</p><p>Sistemas de pré-fabricação120</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 120 06/10/2017 14:34:57</p><p>Figura 4. Estrutura para pisos.</p><p>Fonte: Acker (2002).</p><p>Sistemas para fachadas: são constituídos de painéis maciços ou painéis</p><p>sanduíches (veja a Figura 5), com ou sem função estrutural, em todos os tipos</p><p>de formatos e execuções, desde o simples fechamento até o mais requin-</p><p>tado painel em concreto arquitetônico. Os painéis estruturais, apresentados</p><p>anteriormente, são bastante econômicos, uma vez que dispensam o uso de</p><p>pilares nas bordas e as vigas para apoio de pisos. Os painéis de fechamento</p><p>são geralmente empregados em combinação com as estruturas de esqueleto</p><p>(pilares e vigas), que podem ser metálicas ou ainda de concreto pré-moldado</p><p>ou moldado no local.</p><p>121Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 121 06/10/2017 14:34:57</p><p>Figura 5. Painéis estruturais de fachada.</p><p>Fonte: Acker (2002).</p><p>Sistemas celulares: consistem em células de concreto pré-moldado e,</p><p>algumas vezes, utilizado para blocos de banheiros, cozinhas, garagens, etc. Esse</p><p>sistema permite uma execução extremamente rápida, pois a fabricação pode</p><p>ser toda industrializada — inclusive a montagem. O problema da utilização</p><p>desse sistema reside no transporte das peças e na arquitetura, que não pode</p><p>ser alterada, conforme ilustrado na Figura 6.</p><p>Sistemas de pré-fabricação122</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 122 06/10/2017 14:34:57</p><p>Figura 6. Esquema de construção celular.</p><p>Fonte: Acker (2002).</p><p>Os sistemas aporticados e em esqueleto normalmente são independentes e permitem</p><p>o uso e a liberdade de escolha de subsistemas complementares na edificação, como</p><p>sistemas de fechamento, sistemas hidráulicos e elétricos. Logo, é fácil adaptar as edifica-</p><p>ções para mudanças no seu uso, com novas funções e inovações técnicas (ACKER, 2002).</p><p>Diretrizes para projetos</p><p>Para um perfeito desempenho estrutural e obtenção do máximo de vantagens,</p><p>é importante que os elementos pré-moldados sejam previstos desde o antepro-</p><p>jeto — e não simplesmente adaptados do método convencional de concreto</p><p>moldado in loco. Assim, na fase de projeto, Acker (2002) recomenda atenção</p><p>com os seguintes condicionantes:</p><p>a) Respeitar a filosofia específica de projeto:</p><p>■ Utilizar um sistema de contraventamento próprio.</p><p>■ Utilizar grandes vãos.</p><p>■ Assegurar a integridade estrutural.</p><p>b) Usar soluções padronizadas sempre que possível: a padronização é</p><p>um fator importante no processo de pré-fabricação, pois a repetição</p><p>123Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 123 06/10/2017 14:34:58</p><p>leva à experiência e, consequentemente, à redução dos custos, melhor</p><p>qualidade, confiabilidade e execuções mais rápidas. A padronização</p><p>é aplicável nas seguintes áreas:</p><p>■ Modulação de projeto.</p><p>■ Padronização de peças pré-fabricadas.</p><p>■ Padronização interna — detalhamentos construtivos, padronização</p><p>de procedimentos para produção e/ou montagem.</p><p>Rosso (1966) define a padronização como a aplicação de normas a um ciclo</p><p>de produção ou a um setor industrial completo, com o objetivo de estabilizar o</p><p>produto ou o processo de produção. A padronização de produtos e processos</p><p>na pré-fabricação deve limitar-se a detalhes como as dimensões e a geometria</p><p>das seções transversais (veja a Figura 7), preestabelecendo formas aos pilares,</p><p>vigas e lajes de piso, mas não ao comprimento das peças.</p><p>Figura 7. Exemplos de padrões de seções transversais.</p><p>Fonte: Acker (2002).</p><p>c) Simplificar os detalhes: um bom projeto em concreto pré-moldado</p><p>envolve detalhes simples (tanto quanto possível) e evita detalhes</p><p>vulneráveis.</p><p>d) Considerar as tolerâncias dimensionais: peças pré-moldadas em</p><p>concreto apresentam inevitavelmente diferenças entre as dimensões</p><p>especificadas e as executadas. Essas variações devem ser previstas no</p><p>projeto desde o início:</p><p>■ Possibilidade de tolerâncias de absorção nas ligações (entre dois</p><p>elementos pré-moldados ou entre os elementos pré-moldados e as</p><p>partes moldadas no local).</p><p>■ Necessidade de almofadas (aparelhos) de apoio.</p><p>Sistemas de pré-fabricação124</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 124 06/10/2017 14:34:58</p><p>■ Consequências causadas por curvaturas e diferenças em curvaturas.</p><p>■ Tolerância de movimentação, causada por retração, expansão térmica, etc.</p><p>e) Obter vantagem do processo de industrialização: a produção de</p><p>concreto pré-moldado deve se basear na industrialização — o que é</p><p>parcialmente influenciado pelo projeto:</p><p>■ A pré-tração permite a produção de elementos em longas pistas de</p><p>protensão.</p><p>■ A padronização de componentes e de detalhes típicos garante a</p><p>padronização do processo.</p><p>■ A posição adequada dos detalhes (por exemplo, barras de espera)</p><p>diminui o tempo dos serviços.</p><p>■ A simplicidade na descrição do projeto ajuda a evitar erros.</p><p>■ Modificações imprevistas no projeto prejudicam o planejamento</p><p>da produção.</p><p>Confecção de peças pré-fabricadas</p><p>As etapas de produção podem variar conforme o tipo de pré-fabricado empre-</p><p>gado. A confecção de peças pré-fabricadas é dividida esquematicamente por</p><p>Melo (2007), nas etapas ilustradas na Figura 8, e detalhada a seguir.</p><p>Figura 8. Etapas da produção de elementos pré-fabricados, onde “E” é o tempo de espera</p><p>entre uma etapa e a sua subsequente da produção.</p><p>Fonte: Melo (2007).</p><p>Armação: etapa de preparação das armaduras, que engloba o corte e a</p><p>dobra das barras longitudinais e transversais (estribos). Todas as amarrações e</p><p>dimensões devem estar rigorosamente definidas em projeto, para evitar princi-</p><p>palmente cobrimentos menores que os especificados e permitidos por norma.</p><p>Fôrmas: a repetição dos elementos construtivos é condicionante de projeto</p><p>para a pré-fabricação; portanto, as fôrmas são predominantemente metálicas,</p><p>125Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 125 06/10/2017 14:34:58</p><p>o que, além da durabilidade, resulta em melhor acabamento superficial das</p><p>peças. Antes do lançamento do concreto, deve-se verificar sempre: 1) a limpeza</p><p>das superfícies internas; 2) a estanqueidade das fôrmas, para evitar a perda de</p><p>argamassa para o meio externo (se necessário, podem ser utilizados selantes</p><p>e/ou cantoneiras); 3) o nivelamento e prumo, em conformidade com o tolerado</p><p>(condicionante de projeto); 4) a necessidade de uso de desmoldante, que deve</p><p>ser adicionado antes da instalação da armadura e aplicado homogeneamente</p><p>(evitando excessos e/ou falta) ao longo das paredes das fôrmas.</p><p>Concreto: etapa que engloba a dosagem (traço, com ou sem aditivos), o</p><p>lançamento, o adensamento e a cura do concreto, além da desmoldagem da</p><p>peça. As três primeiras etapas apresentadas são muito importantes, pois a</p><p>partir desse estágio a correção de defeitos é mais difícil. O adensamento influi</p><p>diretamente no desempenho das futuras estruturas; as principais técnicas</p><p>utilizadas são vibração, centrifugação, prensagem e vácuo. A perfeita cura</p><p>do</p><p>concreto inicia-se durante a mistura, que deve ser realizada com um índice</p><p>satisfatório de umidade e temperatura (proteger as peças do sol e de correntes</p><p>de vento), para que as reações de hidratação da pasta de cimento atinjam as</p><p>propriedades desejadas, ou seja, a resistência e a durabilidade estimadas</p><p>para a peça. Por fim, a desmoldagem comumente é executada com auxílio de</p><p>equipamento mecânico e dispositivo para içamento.</p><p>Acabamento: muitas vezes, faz-se necessário o reparo de algumas peças</p><p>que podem apresentar problemas e prejuízos estéticos: fissuras, bolhas ou</p><p>“bicheiras”. Os pequenos defeitos de execução podem ser resolvidos com</p><p>estucagens (argamassa) e posterior caldeamento (pasta fluida), que deve ser</p><p>aplicado em toda a superfície do concreto para conferir maior homogeneidade.</p><p>Manuseio: as fôrmas horizontais devem ser dotadas de um amortecedor</p><p>(p. ex. espumas) na parte de baixo, para aliviar o impacto causado no saque da</p><p>peça. As peças concretadas em fôrmas verticais geralmente são acomodadas</p><p>(deitadas) em uma plataforma antes da desmontagem dos painéis componentes</p><p>da fôrma de pré-moldagem. A remoção dos painéis, de modo geral, devido</p><p>ao seu peso, deve ser acompanhada de cuidados especiais, pois nessa etapa</p><p>sempre há risco de danificar as peças.</p><p>Em função da importância dessa etapa, segundo Melo (2007), são apre-</p><p>sentadas a seguir, detalhadamente, as subdivisões da concretagem, ou seja, o</p><p>passo a passo de como ela deve ser realizada.</p><p>Sistemas de pré-fabricação126</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 126 06/10/2017 14:34:58</p><p>Figura 9. Etapas da concretagem para produção de elementos pré-fabricados, onde “E” é</p><p>o tempo de espera entre uma etapa e a sua subsequente da produção.</p><p>Fonte: Melo (2007).</p><p>Mistura: trata-se da homogeneização do concreto, que deve ocorrer após</p><p>a correção da umidade dos agregados, a pesagem dos materiais e a dosagem</p><p>de aditivo. A mistura é posteriormente lançada sobre caçambas.</p><p>Transporte: realizado em caçambas, que são içadas e transportadas por</p><p>ponte rolante ou com auxílio de caminhão, caso haja necessidade de interco-</p><p>municação entre pontes rolantes paralelas.</p><p>Lançamento e vibração: o concreto deve ser lançado dentro das fôrmas e,</p><p>imediatamente na sequência, faz-se o seu espalhamento com pás e enxadas, e o</p><p>adensamento com vibradores. O excesso de material é removido manualmente.</p><p>Desempeno: é realizado manualmente com uso de desempenadeira em</p><p>madeira, deslizada sobre a superfície do concreto (“reguado”). Com auxílio de</p><p>um socador (desempenadeira com tela de aço), o agregado graúdo é empurrado</p><p>em direção ao fundo da fôrma, para que a nata de cimento se projete à quarta</p><p>face do elemento pré-fabricado, permitindo um acabamento melhor.</p><p>Queima e acabamento: com uso de uma colher de pedreiro, ajusta-se</p><p>a superfície aparente para retirada das marcas deixadas pelo socador; em</p><p>seguida, repete-se o desempeno manual. A queima é representada por um</p><p>desempeno manual, feito com desempenadeira de aço na superfície da peça,</p><p>logo após o início da pega do concreto. Esse procedimento deve ser repetido</p><p>até se obter a rugosidade desejada.</p><p>127Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 127 06/10/2017 14:34:58</p><p>As edificações para escritórios, por exemplo, requerem alto grau de flexibilidade e</p><p>adaptabilidade: o espaço interior deve ser livre, com vãos dos pisos entre 18 e 20 m.</p><p>Segundo Acker (2002), uma boa solução nesse caso é o uso de sistemas de estruturas</p><p>com núcleos de contraventamento em painéis pré-moldados. Quando a largura total</p><p>do edifício se encontra dentro das dimensões apresentadas, a solução mais apropriada</p><p>é utilizar paredes estruturais nas fachadas, em que os elementos de piso são apoiados</p><p>diretamente nos elementos de fachada (veja a Figura 10).</p><p>Para pavimentos ainda mais largos, o mesmo sistema é completado por uma ou</p><p>mais linhas de vigas e pilares internos. As lajes alveolares protendidas compõem o</p><p>sistema para piso mais apropriado nesse caso, devido à sua grande capacidade de</p><p>alcançar grandes vãos e permitir pisos com menores espessuras. É uma prática comum</p><p>empregar um elemento de laje alveolar com 400 mm de espessura para um vão de</p><p>17 m e uma sobrecarga de 5 kN/m2.</p><p>Figura 10. Exemplo de edifício para escritórios com grandes vãos.</p><p>Fonte: Acker, 2002.</p><p>Tipos de ligações entre peças pré-moldadas</p><p>As ligações são de extrema importância para peças pré-moldadas. Elas são a</p><p>interface entre os elementos que devem compor um sistema estrutural capaz</p><p>de resistir às forças atuantes, incluindo ações indiretas, como retração, mo-</p><p>vimentos térmicos, atuação do vento, fogo, etc.</p><p>Nesses pontos, conforme Acker (2002), deve ocorrer a transferência das</p><p>forças entre as interfaces dos elementos. As peças devem interagir entre si</p><p>como um único sistema estrutural, atendendo a diferentes propósitos:</p><p>Sistemas de pré-fabricação128</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 128 06/10/2017 14:34:59</p><p> Garantir o comportamento global pretendido para os subsistemas</p><p>pré-moldados.</p><p> Conectar elementos à estrutura de apoio.</p><p> Transferir forças do seu ponto de aplicação para um subsistema de</p><p>estabilização, como um núcleo ou parede de contraventamento.</p><p>O projeto de ligações deve englobar o dispositivo apropriado, os materiais</p><p>para preenchimento de nichos e juntas e o detalhamento das superfícies nas in-</p><p>terfaces e nas extremidades dos elementos pré-moldados, em regiões próximas</p><p>às ligações. As zonas próximas das extremidades promovem a transferência</p><p>das forças dos dispositivos de ligação para o interior das peças e devem ser</p><p>detalhadas e armadas adequadamente, prevendo as possíveis deformações.</p><p>Essa ligação está diretamente relacionada ao custo final do sistema: quanto</p><p>maior a complexidade da ligação, maior será o custo.</p><p>A ABNT NBR 9062:2001 reconhece somente um tipo de ligação, denomi-</p><p>nada semirrígida; porém, essa ligação pode variar de rotulada a engastada,</p><p>dependendo do seu fator de restrição à rotação. Na prática, divide-se em quatro</p><p>tipos de ligações: isostática; rotulada; semirrígida; engastada. Os parâmetros</p><p>de restrição adotados seguem a própria ABNT NBR 9062:2001, variando de</p><p>0 a 1, em que 1 é considerado engastamento perfeito. Por exemplo, se uma</p><p>ligação transmite 65% do momento, seu parâmetro de restrição à rotação (α)</p><p>será de 0,65. A classificação das ligações é a seguinte:</p><p> Rotulada: α < 0,15;</p><p> Semirrígidas: 0,15 ≤ α ≤ 0,85;</p><p> Engastadas: α > 0,85.</p><p>Ligação isostática</p><p>Tem como característica não transmitir forças (momentos fl etores e esforços</p><p>horizontais) entre os elementos pré-fabricados, ou seja, as peças trabalham</p><p>de forma isolada, não representando um pórtico estrutural. Segundo Melo</p><p>(2007), esse tipo de ligação é meramente teórico, pois o procedimento rotineiro</p><p>de preenchimento dos furos de pinos de montagem de vigas, por exemplo,</p><p>acaba transmitindo esforços horizontais. Os deslocamentos relativos entre</p><p>pilares e vigas, possíveis devido ao uso de apoios de Neoprene (com 1,0 cm</p><p>de espessura), devem ser menores que a folga deixada entre esses elementos</p><p>(tolerância de montagem, sem preenchimento). Isso se dá porque, caso entrem</p><p>em contato numa região maior que a necessária, pode ocorrer sobrecarga de</p><p>129Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 129 06/10/2017 14:34:59</p><p>transmissão de esforços, iniciando assim o efeito de pórtico, não previsto</p><p>inicialmente. Os pinos — confeccionados em aço liso CA-25 — orientam o</p><p>posicionamento e impedem o tombamento das vigas. Os furos de colocação</p><p>(dos pinos) são preenchidos com argamassa comum, que naturalmente se</p><p>retrai, deixando espaço para a deformação do pino, o que com certeza irá</p><p>ocorrer, devido a sua pequena seção transversal e baixa capacidade de resistir</p><p>aos esforços horizontais.</p><p>Figura 11. Exemplo de ligação isostática.</p><p>Fonte: Melo (2007).</p><p>Ligação rotulada</p><p>Tem como característica transmitir, além dos esforços verticais, os esforços</p><p>horizontais entre as peças. Por isso,</p><p>as ligações devem ser projetadas para se</p><p>propagarem por meio da resistência ao cisalhamento do aparelho de apoio</p><p>(Neoprene) — na prática, segundo Melo (2007), um sistema de Neoprene</p><p>combinado com graute. Uma vantagem dessa ligação é sua capacidade rota-</p><p>cional (no estado-limite de serviço), que impede o aparecimento de esforços</p><p>indesejados (não previstos em projeto) e, consequentemente, de patologias</p><p>na estrutura.</p><p>Sistemas de pré-fabricação130</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 130 06/10/2017 14:34:59</p><p>Conforme Melo (2007), deve ser considerada a transmissão de esforços</p><p>pelo cisalhamento puro do pino, que, na prática, é representada pela retirada</p><p>do tubo de PVC (molde do furo) e pelo preenchimento dos furos das vigas com</p><p>graute, para que haja a perfeita aderência deste com a superfície de concreto</p><p>da peça (Figura 12). A transmissão dos esforços horizontais entre viga e apoio</p><p>do pilar se dá pelo atrito entre as peças — entre viga e graute propriamente</p><p>dito. Este deve ser inserido em uma abertura feita no Neoprene (Neoprene</p><p>vazado), ou seja, o graute assume definitivamente a função de apoio vertical.</p><p>Assim, a resistência ao cisalhamento do Neoprene é desconsiderada, e sua</p><p>função é meramente construtiva.</p><p>Figura 12. Exemplo de ligação rotulada.</p><p>Fonte: Melo (2007).</p><p>Ligação semirrígida</p><p>Resiste em parte ao momento fl etor de engastamento entre pilar e viga. Porém,</p><p>para tanto, é necessário que exista resistência à rotação, originando um binário</p><p>relativo ao momento aplicado, que pode ser resistido tanto pela armadura</p><p>superior (e pela compressão de uma região inferior da viga), quanto exclusiva-</p><p>mente por um binário formado pelos pinos utilizados como guia de montagem.</p><p>Na prática, segundo Melo (2007), esse tipo de ligação é executado de duas</p><p>maneiras:</p><p>131Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 131 06/10/2017 14:34:59</p><p>1. Por binários formados pelos pinos.</p><p>2. Por concretagem vertical simples ou com solda.</p><p>A ligação por binário formado pelos pinos, apresentada na Figura 13(a),</p><p>possui baixa restrição à rotação e é caracterizada pelo funcionamento de um</p><p>dos pinos (pelo menos) trabalhando sob tração e parte da região do consolo</p><p>sob compressão, efetivando o binário resistente. Os materiais utilizados são</p><p>os aços CA-25, CA-50 e CP-190; as cordoalhas possuem a característica de</p><p>alongar-se bastante, ou seja, propiciam a deformação da viga antes de atingir</p><p>sua capacidade resistente.</p><p>Figura 13. Exemplos de ligações semirrígidas com pinus e Neoprene.</p><p>Fonte: Melo (2007).</p><p>A ligação por concretagem vertical simples, apresentada na Figura 13(b),</p><p>como o nome já diz, tem suas juntas “pilar x viga” ou “console x viga” pre-</p><p>enchidas, o que impede a inversão do momento negativo na viga. Em outras</p><p>palavras, elas não necessitam de uniões resistentes a esforços de tração na</p><p>região inferior da viga (junto ao pilar), que é naturalmente comprimida pelo</p><p>momento negativo.</p><p>A transmissão de esforços horizontais se dá como na ligação rotulada, com</p><p>uma diferença: além dos pinos e do atrito do Neoprene, temos aqui uma parcela</p><p>de contato “viga x pilar”, que agora é grauteado, bem como um nó, formado</p><p>Sistemas de pré-fabricação132</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 132 06/10/2017 14:35:00</p><p>pela armadura negativa da viga com o pilar. Para realizar esse detalhe, Melo</p><p>(2007) apresenta duas maneiras:</p><p> Com furos passantes no pilar: técnica mais recomendada, pois se</p><p>consegue certa folga, que facilita a instalação da armadura negativa</p><p>no local correto, no momento da montagem, independentemente da</p><p>instalação das peças. Nesse caso, os furos devem ser conformados</p><p>pela utilização de bainhas metálicas, devido a sua superfície rugosa,</p><p>dando aderência adequada à ancoragem da armadura negativa. Esta</p><p>será introduzida durante a obra e deverá ser grauteada ou colada com</p><p>adesivo à base de epóxi no pilar.</p><p> Com luvas colocadas no pilar: a luva exige muita precisão na sua</p><p>instalação durante a pré-fabricação (concretagem) do elemento, bem</p><p>como na montagem das peças.</p><p>Ainda segundo Melo (2007), as ligações com solda e concretagem vertical</p><p>se diferenciam da concretagem vertical simples pela adição de chapas de aço.</p><p>Uma delas é posicionada na parte inferior das vigas e será soldada sobre outra</p><p>chapa, posicionada sobre o apoio do pilar (console). Isso dispensa o Neoprene</p><p>e realiza toda a transmissão dos esforços de tração oriundos da inversão de</p><p>momentos negativos nos apoios, os quais, em função dos esforços horizontais,</p><p>transformam-se em momentos positivos.</p><p>Ligação engastada</p><p>A ligação engastada pode ser considerada igual à realizada em obra (moldado</p><p>in loco). Esse tipo de ligação depende da concretagem do nó entre viga e pilar.</p><p>De acordo com Melo (2007), basta deixar os arranques nas vigas, assim como</p><p>nos pilares, para que a consolidação após a montagem dessas peças torne a</p><p>ligação engastada. No campo, as ligações não são classifi cadas conforme sua</p><p>técnica executiva, mas de acordo com sua resposta aos esforços — ou melhor,</p><p>toda ligação (seja com luva, furos passantes, soldas ou chapas) que venha a</p><p>apresentar restrição à rotação maior que 0,85 será considerada engastada.</p><p>133Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 133 06/10/2017 14:35:00</p><p>1. Para que a construção civil</p><p>obtenha efetivamente mais</p><p>qualidade é preciso aumentar</p><p>o número de elementos pré-</p><p>fabricados. Os processos de pré-</p><p>fabricação dividem-se em abertos</p><p>e fechados, ambos representam</p><p>mais eficiência e racionalidade nas</p><p>obras; a respeito destes, assinale a</p><p>afirmativa correta:</p><p>a) A produção de ciclo fechado</p><p>é executada geralmente por</p><p>várias empresas de pequeno</p><p>porte, forçando a utilização</p><p>de um conjunto completo de</p><p>solução construtiva, porém,</p><p>permite a aquisição de materiais</p><p>de outros fornecedores.</p><p>b) A produção de ciclo fechado</p><p>apresenta projetos e soluções</p><p>com baixo grau de detalhamento</p><p>e mesmo assim garante a</p><p>repetitividade das peças,</p><p>contribuindo muito para a</p><p>diminuição no custo do produto,</p><p>justificando o investimento</p><p>no empreendimento.</p><p>c) A produção de ciclo aberto é feita</p><p>em um determinado universo</p><p>de produtos de competência</p><p>das empresas, sendo que os</p><p>componentes estranhos às suas</p><p>habilidades são adquiridos de</p><p>fornecedores que apresentam</p><p>condições atraentes para tanto.</p><p>d) A produção de ciclo fechado é</p><p>o tipo de pré-fabricação mais</p><p>frequente no mercado, pois não</p><p>exige grandes investimentos.</p><p>e) Para que a produção de</p><p>ciclo aberto seja vantajosa,</p><p>a construtora interessada</p><p>deve executar poucas tarefas</p><p>(fundação, estrutura, alvenaria...),</p><p>por isto depende muito mais</p><p>dos seus fornecedores.</p><p>2. As várias soluções técnicas e</p><p>procedimentos de pré-fabricação</p><p>partem de princípios e projetos</p><p>semelhantes, sendo eles:</p><p>a) sistemas aporticados,</p><p>em esqueleto, painéis</p><p>estruturais, sistema de pisos,</p><p>fachadas e celulares.</p><p>b) sistemas pontificados,</p><p>em esqueleto, painéis</p><p>estruturais, sistema de pisos,</p><p>fachadas e celulares.</p><p>c) sistemas aporticados, vertebrais,</p><p>painéis estruturais, sistema de</p><p>pisos, fachadas e celulares.</p><p>d) sistemas aporticados,</p><p>em esqueleto, painéis</p><p>sanduíches, sistema de pisos,</p><p>fachadas e celulares.</p><p>e) sistemas aporticados,</p><p>em esqueleto, painéis</p><p>estruturais, lajes nervuradas,</p><p>fachadas e celulares.</p><p>3. O sistema de construção pré-</p><p>fabricado denominado Celular, é</p><p>representado por blocos inteiros</p><p>em concreto armado, conformando</p><p>banheiros, cozinhas, garagens etc.</p><p>Sobre esse sistema, que permite</p><p>uma execução extremamente</p><p>rápida, é correto afirmar:</p><p>a) Consistem em estruturas</p><p>lineares (pilares e vigas) e</p><p>contraventamentos, projetados</p><p>para possibilitar grandes vãos livres</p><p>sem necessidade de paredes.</p><p>Sistemas de pré-fabricação134</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 134 06/10/2017 14:35:00</p><p>b) Oferece maior liberdade no</p><p>planejamento e disposição das</p><p>áreas do piso, sem obstrução</p><p>de paredes portantes internas.</p><p>c) Faz parte das chamadas técnicas</p><p>de construções abertas, ou</p><p>seja,</p><p>é possível modificar o</p><p>projeto a qualquer momento,</p><p>sem maiores custos.</p><p>d) O grande problema da utilização</p><p>deste sistema concentra-se</p><p>no transporte e manuseio das</p><p>peças, bem como na arquitetura,</p><p>que não pode ser alterada.</p><p>e) É invariavelmente empregado em</p><p>combinação com as estruturas</p><p>em esqueleto, que podem ser de</p><p>concreto pré-moldado, concreto</p><p>moldado no local ou metálica.</p><p>4. Na prática existem quatro tipos</p><p>de ligações estruturais: isostática;</p><p>rotulada; semirrígida; engastada.</p><p>Os parâmetros de restrição</p><p>adotados devem seguir a NBR 9062</p><p>(2001), variando entre 0 e 1, onde</p><p>1 é considerado engastamento</p><p>perfeito. Baseado nesta colocação</p><p>podemos afirmar que:</p><p>a) as ligações rotuladas transmitem</p><p>mais de 15% do momento</p><p>entre elementos;</p><p>b) as ligações engastadas</p><p>transmitem menos de</p><p>15% do momento</p><p>entre elementos;</p><p>c) as ligações semirrígidas</p><p>transmitem entre 10% e 90%</p><p>do momento entre elementos;</p><p>d) as ligações rotuladas podem</p><p>transmitir 15% do momento</p><p>entre elementos;</p><p>e) as ligações engastadas</p><p>transmitem 86% ou mais de</p><p>momento entre elementos.</p><p>5. Peças pré-moldadas em concreto</p><p>podem apresentar diferenças entre</p><p>as dimensões especificadas e as</p><p>executadas. Para que essas variações</p><p>não prejudiquem a obra, o projeto</p><p>de pré-fabricação deve:</p><p>a) desconsiderar tolerâncias nas</p><p>ligações;</p><p>b) prever movimentações</p><p>causadas por retração,</p><p>expansão térmica, etc.</p><p>c) desconsiderar almofadas</p><p>e elementos de apoio;</p><p>d) projetar os encaixes nas</p><p>ligações entre dois elementos</p><p>pré-moldados (ou entre os</p><p>elementos pré-moldados e as</p><p>partes moldadas) em locais</p><p>pontuais e específicos;</p><p>e) desprezar as consequências</p><p>causadas por curvaturas e</p><p>diferenças em curvaturas.</p><p>135Sistemas de pré-fabricação</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 135 06/10/2017 14:35:01</p><p>ACKER, A. V. Manual de sistemas de pré-fabricados de concreto: FIP 2002. São Paulo:</p><p>ABCIC, 2003.</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 9062:2001. Projeto e</p><p>execução de estruturas de concreto pré-moldado. Rio de Janeiro: ABNT, 2001.</p><p>FERNÁNDEZ ORDONÉZ, J. A. Prefabricación: teoría y práctica. Barcelona: Editores</p><p>Técnicos Associados, 1974. v. 1.</p><p>MELO, C. E. E. Manual munte de projetos em pré-fabricados de concreto. 2. ed. São</p><p>Paulo: Pini, 2007.</p><p>ROSSO, T. Pré-fabricação, a coordenação modular: teoria e prática. São Paulo: Instituto</p><p>de Engenharia, 1966.</p><p>VASCONCELLOS, A. C. O concreto no Brasil: pré-fabricação, monumentos, fundações.</p><p>São Paulo: Studio Nobel, 2002. v. 3.</p><p>Leituras recomendadas</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO INDUSTRIALIZADA DE CONCRETO. Pré-</p><p>-fabricados de concreto. São Paulo: ABCIC, 2013. Curso básico de construção.</p><p>BARTH, F.; VEFAGO, L. H. M. Tecnologia de fachadas pré-fabricadas. Florianópolis: Letras</p><p>Contemporâneas, 2007.</p><p>Sistemas de pré-fabricação136</p><p>Processos construtivos_U2_C08.indd 136 06/10/2017 14:35:01</p><p>Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para</p><p>esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual</p><p>da Instituição, você encontra a obra na íntegra.</p><p>Conteúdo:</p><p>Processos construtivos_U2_C08</p><p>Processos construtivos_Impressa</p>