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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS ALESSANDRO PACITO TORALES ANÁLISE COMPARATIVA DE UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO PRÉ FABRICADO COM UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO MOLDADO IN LOCO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL Dourados-MS 2015 CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS ALESSANDRO PACITO TORALES ANÁLISE COMPARATIVA DE UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO PRÉ FABRICADO COM UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO MOLDADO IN LOCO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL Artigo final elaborado na disciplina de trabalho de conclusão de curso – TCC do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário da Grande Dourados - para fins de obtenção do Grau de Bacharel em Engenharia Civil sob orientação do Prof. Esp. José Roberto de Arruda Leme. Dourados-MS 2015 Artigo Científico defendido e aprovado em 9 de novembro de 2015, pela banca examinadora: _____________________________________________________________ Professor Esp.: José Roberto de Arruda Leme. Orientador _____________________________________________________________ Professor Avaliador Esp.: Rangel de Lima _____________________________________________________________ Professora Avaliadora M.: Scheyla Cadore 2 ANÁLISE COMPARATIVA DE UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO PRÉ FABRICADO COM UMA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO MOLDADO IN LOCO EM UM EDIFÍCIO COMERCIAL TORALES, A. P.1 LEME, J. R. A.2 Resumo: A industrialização da construção civil tem sido crescente no Brasil e no mundo, isso se deve ao melhor controle de qualidade, rapidez na execução, racionalização, planejamento, alta produtividade além da diminuição de desperdícios de materiais e impactos ambientais. Como o mercado sempre tende a buscar a qualidade pelo menor preço a utilização do sistema de pré-fabricação tem ganho espaço nas edificações comerciais na cidade de Dourados/MS. Foi então levantado dois orçamentos de uma mesma edificação para ser executada sendo uma com o sistema de concreto armado moldado in loco e a outra com o sistema de concreto armado pré-fabricado para se fazer uma análise comparativa desses dois sistemas. A conclusão mostra que o custo do sistema pré- fabricado, para esse tipo específico de edificação é menor se comparado com o sistema moldado in loco, onde o custo e o tempo de execução são pontos determinantes no retorno financeiro do empreendimento. Palavras chaves: concreto pré-fabricado, industrialização, racionalização. Abstract: The industrialization of civil construction has been increasing in Brazil and worldwide, due to better quality control, speed of execution, rationalization, planning, high productivity beyond the reduction of waste materials and environmental impacts. As the employment always tends to pursue quality at the lowest price, the use of prefabrication system has gained space in commercial buildings in the city of Dourados/MS. Then it was raised two budgets of the same building to run one with reinforced concrete system molded in situ and the other with the reinforced concrete precast system to make a comparative analysis of these two systems. The conclusion shows that the cost of precast system to that specific type of building is smaller compared with the system molded in situ, where cost and time are an important key in the project’s financial return. Keywords: precast concrete, industrialization, rationalization. INTRODUÇÃO Visando atender as novas exigências do mercado da construção civil, as empresas e empreiteiras buscam o aperfeiçoamento da produtividade, qualidade e custo de seus processos e produtos. Este investimento se justifica pela demanda de novos estabelecimentos e pela falta de mão-de-obra qualificada no mercado. "A construção civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando comparada a outros ramos industriais. A razão disso está no fato de ela apresentar, de uma maneira geral, baixa produtividade, grande desperdício de materiais, morosidade e baixo controle de qualidade." (EL DEBS, 2000) 1 Acadêmico do Curso de Engenharia Civil desta IES 2 Professor desta IES 3 Ordónez (apud DEBS, 2000), descreve a industrialização da construção como uma forma de conseguir uma maior produtividade através da racionalização e mecanização, meios de transporte e técnicas construtivas de materiais. Pra Melo (2007): A indústria nacional de pré-fabricados vem vivenciando transformações importantes, para atender o ritmo das novas exigências dos responsáveis pelos empreendimentos: maior preocupação estética, elementos de acabamento suavizado, encaixe mais desenvolvida, peças especiais para composição com outros sistemas construtivos, pré-vigas, pré-lajes e painéis de fachada vêm invadindo a construção convencional. Segundo ABCP (1994, p.2): “Sistemas em esqueleto consistem de elementos lineares – vigas, pilares, de diferentes formatos e tamanhos combinados para formar o esqueleto da estrutura. Estes sistemas são apropriados para construções que precisam de alta flexibilidade na arquitetura. Isto ocorre pela possibilidade do uso de grandes vãos e para alcançar espaços abertos sem a interferência de paredes. Isto é muito importante para construções industriais, shopping centers, estacionamentos, centros esportivos e, também, para as construções de escritórios grandes. “O conceito de esqueleto também oferece uma grande liberdade para o arquiteto na escolha do sistema de fechamento. Os elementos estruturais são bem adaptáveis para uma produção racional e processos de montagem (ABCP, 1994, p.4). “A comparação de custos na construção civil é dificultada porque o setor não produz um produto único e padronizado. Para cada obra há um projeto específico composto de materiais adequados à realidade deste projeto” (SILVA, 2002, p.20). O propósito dessa pesquisa é o estudo da viabilidade dos sistemas de concreto armado pré-fabricados. Para isso será elaborada uma comparação técnica-econômica entre a estrutura de concreto armado pré-fabricado e a estrutura de concreto armado moldado in loco para um edifício comercial, ficando essa análise restrita à um projeto orçado pelas construtoras Premotec e Moreira Costa Ltda. 2 COMPARAÇÃO ENTRE PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO E CONCRETO CONVENCIONAL 2.1 O surgimento da Pré-fabricação Segundo Ordonéz (1974), foi no período pós Segunda Guerra Mundial, principalmente na Europa, que começou, verdadeiramente, a história da pré-fabricação como “manifestação 4 mais significativa da industrialização na construção”, e que a utilização intensiva do pré- fabricado em concreto deu-se em função da necessidade de se construir em grande escala. A construção pré-fabricada de concreto, por sua vez, acabou consolidando-se como a forma mais viável e mais difundida para se promover a industrialização da construção, tomando um impulso sem precedentes no período do segundo pós-guerra. A opção pelo "grande painel" pré-fabricado de concreto, como resposta técnica e econômica às necessidades de reconstrução da Europa após a Segunda Guerra Mundial, converteu esta tecnologia num logotipo deste período. (CAMPOS, 2006) A pré-fabricação desenvolveu-se primeiramente em locais onde a mão-de-obra tinha o custo elevado, ou em que os programassociais de governo exigiam fornecimento de habitação em larga escala, ou seja, países mais desenvolvidos como EUA, França, Alemanha e vários países do Leste Europeu. No Brasil e em outros países com mão-de-obra relativamente barata a pré-fabricação não obteve a mesma aceitação, tendo uma utilização considerável somente a partir da década de 70 e possuindo hoje grandes indústrias de pré-fabricados, além de inúmeras de médio e pequeno porte (SOUZA et al, 1998). 2.2 Concreto Pré-fabricado Conforme Debs (2000), concreto pré-moldado representa elementos pré-moldados de concreto, que são fabricados fora do local no qual deverá ficar permanentemente na construção. Já Souza et al (1998, p. 363), diz que construção pré-fabricada é a construção na qual a maioria das peças são fabricadas antecipadamente em um canteiro ou em uma fábrica com precisão segundo os métodos industriais. A norma NBR 9062/2006, Projetos e execução de estruturas de concreto pré-moldado define estrutura pré-fabricada como elemento pré-moldado executado industrialmente, mesmo em instalações temporárias, em canteiros de obra, ou em instalações permanentes de empresa destinada para este fim que atende aos requisitos mínimos de mão-de-obra qualificada. A matéria-prima dos elementos pré-fabricados deve ser ensaiada e testada quando no recebimento pela empresa e previamente à sua utilização. 2.3 Racionalização 5 “A racionalização é o processo mental que governa a ação contra os desperdícios temporais e materiais dos processos produtivos, aplicando o raciocínio sistemático, lógico e resoluto, isento de fluxo emocional”. (ROSSO, 1980). Um dos objetivos cruciais da racionalização de produtos e processos é, com certeza, a diminuição do preço final do produto, que é um fator determinante para a subsistência das empresas. (SILVA, 2002). 2.4 Industrialização Sabbatini (aput Silva, 2002, p. 13) classifica industrialização como: “um processo evolutivo que, por meio de ações organizacionais e da implementação de inovações tecnológicas, métodos de trabalho e técnicas de planejamento e controle, objetiva incrementar a produtividade e o nível de produção e aprimorar o desempenho da atividade construtiva”. Para Blachere (1977), “A produção em série é uma condição necessária para o emprego de uma tecnologia industrializada. Unicamente a determinante de um processo industrial e só existe industrialização se há uma tecnologia mecanizada envolvida no processo.” Bruna (1976 apud Silva, 2002) define: INDUSTRIALIZAÇÃO = RACIONALIZAÇÃO + MECANIZAÇÃO Materiais e Métodos O estudo realizado foi um estudo de caso em que um mesmo projeto poderia ser executado em dois tipos de sistemas estruturais: concreto armado pré-fabricado e o outro em concreto armado convencional (moldado in loco). Para isso foi-se concedido um projeto de um edifício comercial no qual foram levantados dois orçamentos para sua estrutura, sendo um realizado pela Premotec e o outro pela Construtora Moreira Costa Ltda. As comparações serão restritas à infraestrutura e superestrutura da obra visto que alguns elementos seriam o mesmo para os dois sistemas como: a telha da cobertura (em aço galvanizado trapezoidal), lajes treliçadas para a caixa d’água, fechamento em alvenaria com tijolos cerâmicos, além de esquadrias, vidros e materiais de acabamento. Análise e Resultados dos Dados 6 O edifício comercial foi calculado e analisado em dois modelos de sistemas estruturais, onde uma construtora Premotec executaria a infraestrutura e superestrutura em concreto armado pré-fabricado e a Construtora Moreira Costa Ltda. em concreto armado moldado in loco. O projeto arquitetônico completo é o mesmo para ambos os sistemas e pode ser visto no anexo A. Sendo o pavimento térreo conforme figura 1. Figura 1 – Planta do Pavimento Térreo A tabela 1 mostra a composição simplificada da infraestrutura e superestrutura no sistema pré-fabricado fornecida pela Premotec. Quantidade Unidade Descrição Volume Aço 19 un Pilar 22x30 cm 7,01 m³ 1.234,00 kg 16 un Braço 22x30 cm 3,03 m³ 548,00 kg 268,56 m Vigas 20x30 cm 16,11 m³ 682,80 kg 19 un Blocos com duas estacas 21,53 m³ 334,00 kg Tabela 1 – Superestrutura do sistema pré-fabricado O cronograma da obra pré-fabricada é de 53 dias como pode ser visto de modo simplificado na tabela 2. 3 dias Projeto 35 dias Fabricação 15 dias Montagem Tabela 2 – Cronograma de execução da estrutura pré-fabricada 7 Para se executar a estrutura do edifício comercial em análise acordo com os itens das tabelas 1 e 2, obteve-se um preço final de R$ 90.699,00. Na tabela 3 está apresentada a composição simplificada da infraestrutura e superestrutura no sistema moldado in loco, concedidas pela Construtora Moreira Costa Ltda. Quantidade Unidade Descrição Volume Aço 19 un Pilar 20x30 cm 8,05 m³ 955,00 kg 268,56 m Vigas 19x30 cm 15,31 m³ 662,00 kg 19 un Blocos com duas estacas 12,59 m³ 499,70 kg Tabela 3 – Superestrutura do sistema moldado in loco O sistema moldado in loco deverá ser executado em 120 dias como pode ser observado de modo simplificado na tabela 4. 30 dias Serviços preliminares e em terra, transportes e entulhos 45 dias Infraestrutura 45 dias Superestrutura e Cobertura Metálica Tabela 4 – Cronograma de execução da estrutura moldada in loco A Construtora Moreira Costa Ltda. chegou a um preço final da infraestrutura e superestrutura de R$ 64.200,00 mais R$ 47.000,00 da cobertura com tesouras metálicas resultando a um preço final de R$ 111.200,00. Conclusão Se fossem consideradas apenas as peças pré-fabricadas de concreto, elas teriam um custo maior do que os mesmos elementos similares de concreto moldados in loco. Mas os resultados obtidos mostraram que o edifício em analisado foi favorecido pelo sistema pré- fabricado por diversos fatores como: simplicidade da arquitetura, padronização dos elementos, tempo de execução e elevado custo da cobertura em estrutura metálica. É importante salientar que os resultados de uma análise comparativa entre esses dois sistemas podem variar de acordo com o modelo arquitetônico e a necessidade do cliente. No entanto, para o projeto que foi usado nesta pesquisa, a melhor solução técnica-econômica foi o sistema de concreto armado pré-fabricado. 8 REFERÊNCIAS ABCP – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, CIMENTO E CONCRETO: BOLETIM DE INFORMAÇÕES. Formas de madeira para estrutura de concreto armado de edifícios comuns. São Paulo, n. 50, 1994. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9062: Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado, Rio de Janeiro, 2006. BLACHÉRE, G. Tecnologias da Construção Industrializada – Coleção Tecnologia e Arquitetura – Editora Gustavo Gilli, Barcelona, Espanha, 1977. CAMPOS, P. E. F. de. Sem restrições tecnológicas, os pré-fabricados precisam romper obstáculos culturais, 2006. Disponível em:<http://www.abcic.org.br/artigo2.asp> Acessado em: 26 out. 2015. DEBS, M. K. El. Concreto Pré-Moldado: Fundamentos e Aplicações, 2000. 1º ed. São Carlos: Rima, 2000. MELO, C. E. E. Manual Munte de Projetos em Pré-fabricados de concreto. 2º ed. São Paulo: PINI, 2007. ORDONÉZ, J. A. F. (1974) Pre-fabricacion: teoría y prática. Barcelona: Editores Técnicos Associados. v.1. ROSSO, T. Racionalização da Construção. FAU/USP, São Paulo, Brasil, 1980. SILVA, A. H. Comparação de custos entre os processos construtivos em concreto armado e em alvenaria estrutural em blocos cerâmicos e de concreto. 2002. 171p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002. SOUZA, V. C. M.; CUNHA, A. J. P. Lajesem Concreto Armado e Protendido, 1998. 2º ed. Rio de Janeiro, EDUFF, 1998. ANEXOS PLANTA BAIXA PLANTA DE COBERTURA CORTE A-A CORTE B-B CORTE C-C CORTE D-D
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