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Luiz Roberto Batista Chagas
ENGENHARIA DA
CONSTRUÇÃO
Obras de grande porte
Primeira Edição
Eng .Civil Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia UFBA
Área de Engenharia da Construtora Norberto Odebrecht S.A.
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Agradeço à minha Empresa, a todos os que confiaram em mim, e me concederam a oportunidade
de servir e aprender com os ensinamentos que brotam continuadamente no dia a dia de nossas
obras, principal fonte da existência deste trabalho
AGRADECIMENTOS
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À minha esposa Eliana, aos filhos André, Ana Paula e Fábio, ao meu neto Victor, pela
compreensão da minha ausência devido às viagens que fazem parte da vida profissional
DEDICATÓRIA
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Prefácio:
Nosso Negócio é a Prestação de Serviços: Servir sempre melhor, em menor prazo e a menor custo.
Isso é ECONOMIA. É Empresariar. É ser Empresário e Parceiro.
Na Tecnologia Empresarial Odebrecht – T.E.O., o SERVIR é praticado nos três Âmbitos:
 Político-Estratégico (economia empresarial)
 Estratégico-Empresarial (economia empresarial)
 Empresarial-Operacional (econômico, satisfação do Cliente – Resultados).
Esse é o nosso Negócio, sem descanso, dinâmico, turbinado com Produtividades Parciais e TOTAL
a partir dos nossos Empresários-Parceiros (Profissionais aculturados na T.E.O. – Sociedade de
Confiança).
Como acontece em todos os Negócios, em nosso ramo a Produtividade desempenha um papel fundamental.
No caso específico, trata-se de uma atitude que precisa ser mais bem qualificada para ser entendida
e praticada.
Em primeiro lugar, como foi dito, o desafio é Servir melhor e não, simplesmente, Servir “mais”.
Diferentemente da Indústria, que tem “Clientes massificados”, na Prestação de Serviços o Cliente é
individualizado e, portanto, oferecer-lhe mais de o que precisa pode converter-se num “desserviço”; num
“problema” para o Cliente.
Precisamos surpreender, continuamente, o Cliente, mostrando-lhe novas maneiras de fazer acontecer,
sem esquecer, jamais, o que ele de fato precisa: um Serviço de alta qualidade, SEM DESPERDÍCIO.
Em segundo lugar, o prazo costuma ser mais importante que o custo. Antecipar o prazo de entrega,
especialmente no caso de um Cliente que contratou conosco a obra de uma Usina, de uma Fábrica ou
de qualquer outra construção para fins produtivos.
Antecipar a entrega é contribuir para que o Cliente possa começar a produzir com maior rapidez e,
assim, a gerar Resultados para seus respectivos Clientes e Acionistas.
Mais que o custo da obra em si, o importante para o Cliente é a Receita futura e esta depende do custo
futuro.
Custo futuro que será tanto menor quanto maior for a qualidade dos serviços prestados. Constatação
que nos faz retornar à questão da qualidade; do melhor, em lugar do “mais”.
Ao Leitor deste livro é recomendável que memorize a máxima que define o Negócio da Organização
Odebrecht:
Em terceiro lugar, nosso Negócio também é diferente, por possuir um recurso natural
especifico sui generis, mesmo em se tratando do ramo de Serviços em geral.
SERVIR MELHOR, EM MENOR PRAZO, E A MENOR CUSTO
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Esta consciência é mais antiga que a própria Organização Odebrecht, pois serviu de base para sua
constituição, em 1944.
Numa Região em que as obras eram de pequeno porte, só realizando várias obras ao mesmo tempo
seria possível gerar os Recursos necessários para pagar o Passivo herdado pela Empresa que então nascia.
- Como realizar várias pequenas obras, simultaneamente?
Por meio do Ativo também herdado pela Construtora Norberto Odebrecht, então uma Firma Individual:
O Intangível que não aparece nos Balanços!
Tão logo mobilizados os antigos Mestres que integravam a Emílio Odebrecht & Cia., ficou claro que
a contínua formação de novos Mestres e Equipes era a chave para a conquista e satisfação de
sucessivos Clientes.
Mestres e Equipes competentes que tinham de desincumbir-se de uma obra o mais rapidamente
possível, a fim de se disponibilizarem para a realização da obra seguinte.
Eis porque antecipar prazos sempre vimos como uma necessidade, tanto para o Cliente, quanto para
a Organização. Ou seja: fato de interesse de TODOS os envolvidos.
Eis também porque para nós, desde as origens, ficou claro que o sucesso na formação de novos e
melhores Empresários-Parceiros e Equipes reside na Educação pelo Trabalho, com a prática constante
da Pedagogia da Presença.
Considerando que Educador é aquele que educa o outro enquanto educa a si mesmo, nós todos, na
Organização Odebrecht, devemos comportar-nos como Educadores.
Esse o fundamento da relação de dupla via que deve existir entre nossos Líderes e os respectivos Liderados:
a Educação pelo Trabalho nos Canteiros das Obras e no chão da Fábrica.
Em quarto lugar, para melhor qualificar a Produtividade de que necessitamos, cabe destacar o papel
desempenhado pela Inovação.
Inovador é o ser criativo; é sonhar de olhos abertos, porém, com os pés plantados no chão e
comprometido em tornar realidade a consciência de Servir! Uma vez tendo inovado, torna a criar
para mais uma vez inovar. É isto que anima a sua existência sustentável.
O Empresário-Parceiro (Líder Educador) e sua Equipe!
os Mestres, verdadeiros Líderes, e suas Equipes
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Nesse sentido, nossos Líderes e Liderados precisam ser Inovadores, com vistas a surpreender,
positivamente, o Cliente, derivando dessa surpresa genuíno prazer: o prazer de ser útil e significativo
na vida de outrem.
E isso exige mais coragem do que análise; mais impacto do que técnica.
Contribuir para que cada Liderado se desenvolva como um Ser Inovador e integrá-lo a uma Equipe
Inovadora é dever de cada um de nossos Líderes, em todos os Âmbitos da Organização; é a essência
de sua Missão Educacional.
Em quinto lugar, embora necessárias, as Produtividades Parciais, alcançadas por Pessoas ou por uma
Equipe, não são suficientes.
É indispensável a Produtividade Total, obtida por intermédio da arte de Coordenação das diversas
Equipes envolvidas numa Obra e pela integração dos Resultados no TODO que o Cliente quer e precisa.
Em sexto lugar, é preciso qualificar que esse TODO deve beneficiar a Todos: o Cliente, os Fornecedores,
os que Servem, os Acionistas e, particularmente, as Comunidades junto às quais atuamos.
E, se nosso propósito visa ao TODO, em benefício de Todos, tem-se aí a justificativa de nossa preocupação
permanente com a Produtividade: a única e verdadeira partilha é aquela capaz de promover a justa
distribuição das riquezas moral e material produzidas por nossos Líderes e Equipes.
E, dentre os beneficiários dessas riquezas, destaca-se aquele que constitui o TODO mais abrangente: o
Planeta Terra; nosso Lar; nossa primordial Fonte de Vida!
Toda Equipe tem um só Líder Coordenador e Integrador, ao qual cabe remunerar seus Liderados de
acordo com o Desempenho individual.
O Critério para medir o Desempenho parte da eficácia e da eficiência de cada Liderado: a Produtividade
Parcial que obtém em seu respectivo Negócio e sua contribuição à Produtividade Total do Negócio do
Líder, visando aos Resultados Tangíveis e Intangíveis.
É preciso lembrar que a EFICÁCIA cada um obtém, na medida em que:
 proporciona a economia de tempo para si mesmo, para os demais Integrantes da Equipe e para
 a Comunidade a que Serve;
 pratica o enfoque na contribuição,
 torna produtivas as suas forças, as forças de seu Líder, as forças dos seus Companheiros de
 Equipe e, em particular, as forças das Circunstâncias,
 se concentra, de fato, nas Prioridades de seu Negócio e
 decide, visando ao impacto nos Resultados mais que a técnica.
A EFICIÊNCIA, por seu turno, decorre da economia de meios; quer dizer, de sua capacidade de fazer
mais, por menos.
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Tudo isso é a Produtividade que cada Liderado obtém, por meio do uso das Tecnologias Específicas
que domina, as quais, integradaspelo Líder, levam à Produtividade Total.
A Produtividade Total decorre, portanto, da arte de coordenar e integrar aqueles que produzem as
Produtividades Parciais : essa é uma responsabil idade indelegável do Líder .
A coordenação e a integração de uma Equipe só ocorrem quando seus Componentes adquirem e
praticam o Espírito e a Ação que lhes confere o Líder.
Como toda Equipe tem de saber Servir, é essencial que o Líder possua
humildade e modéstia.
A ostentação e exibições de vaidade por parte dele deterioram o Espírito de Equipe, conduzem à
degradação humana e levam as Organizações à ruína.
Ao buscarmos a Produtividade Total como um processo permanente, cabe ter em mente a consciência
que nos transmite a T.E.O.; qual seja, a de transformar:
 músculos em cérebro,
 trabalho em mais conhecimentos e, particularmente,
 suor em planejamento.
O livro de Luiz Roberto Batista Chagas, cujos ensinamentos foram tão apreciados pelos Participantes
do P.D.E. – Programa de Desenvolvimento de Empresários, dentro da Organização Odebrecht, é um
guia valioso para que substituamos o suor pelo planejamento.
Vale repetir que, planejar, organizar e mobilizar, visando tornar o Sonho uma realidade, nada mais é
do que sonhar com os olhos abertos e os pés plantados no chão.
Por certo, trata-se de um trabalho técnico, voltado para Obras de grande porte, mas cuja dimensão
humanística fica patente ao privilegiarmos o TODO e a Todos.
Existe o exemplo do caso de um Trabalhador, ao qual foi perguntado como via sua participação na
construção de uma barragem. Respondeu que antevia uma Jovem, sentada numa poltrona, lendo um livro
iluminado pela luz gerada pela Hidrelétrica que ele estava ajudando a construir!
É esta antevisão que deve possuir cada um dos Integrantes da Organização Odebrecht, quando
pensar a respeito do significado de seu trabalho:
como Servir,
cada vez melhor, em menor prazo e a menor custo,
exercendo o verdadeiro Amor ao Próximo.
Norberto Odebrecht
Notas do� autor:
O termo Planejamento utilizado neste trabalho deve ser entendido como o conjunto das
atividades que devem preceder e acompanhar os atos de construir e orçar. A ênfase está na
importância da aplicação dos conhecimentos de Engenharia para resolver, com segurança, os
desafios de executar as obras com qualidade e domínio dos preços. Não se pode dizer que um
Empreendimento dispõe de bom planejamento pelo simples fato de ter sua estratégia de ataque
bem elaborada ou de estar representado através de belos recursos visuais e técnicas avançadas
de programação. São elementos que podem ajudar porém não são suficientes. Planejar a
construção requer a visualização antecipada do universo dos atos e fatos envolvidos podendo-
se citar, dentre vários, a atenção para a segurança e o meio ambiente, a escolha da metodologia
adequada aos serviços, os equipamentos certos, o dimensionamento científico das estruturas,
 auxiliares ou definitivas, a estabilidade das escavações, o dimensionamento racional das
quantidades dos recursos físicos que irão impulsionar o ritmo das obras, as considerações
locais de relevo, propriedades dos solos, materiais, clima, acessos, premissas de gestão, enfim
a busca uma visão abrangente, com tratamento adequado de tudo o que tiver relação direta
ou indireta com o empreendimento. É indispensável participação e cumplicidade dos responsáveis
da execução. É recomendável ouvir as pessoas experientes que estejam vivendo serviços
similares em outros contratos. Para isto existem as comunidades de especialistas ora formadas
na Empresa, que têm muito que contribuir neste processo. A grande quantidade de variáveis
em jogo na construção faz com que cada caso seja único, mesmo em situações em que o
projeto seja o mesmo. A experiência tem mostrado que ocorre com freqüência a possibilidade
de melhorar projetos, amenizar exigências, revisar partes das especificações, tudo em benefício
dos custos e sem sacrificar a qualidade e seus valores essenciais, rendendo benefícios para
o cliente e para a organização. Para desempenhar seu programa com sucesso o empresário
precisa estar razoavelmente familiarizado com os conhecimentos que envolvem a prática da
Engenharia na construção e seus custos, para que possa orçar e construir com economia e
qualidade. Este livro pretende chamar a atenção para os aspectos essenciais deste tema.
Procurou-se dar dosagem adequada aos principais aspectos envolvidos, baseando-se nas
experiências vividas pela Empresa, deixado para o leitor a tarefa de estender, aprimorar e
adequar os conceitos aqui apresentados de conformidade com as suas necessidades e
percepções específicas do seu negócio. O primeiro tópico, CONCEITOS DE PLANEJAMENTO,
destaca a importância dos estudos de Engenharia e as atitudes requeridas do empresário e
sua equipe com relação ao assunto. O segundo tópico, CONHECIMENTO DA ENCOMENDA,
define os aspectos essenciais para que se adquira domínio das reais necessidades do cliente
e quais os principais pontos de concentração. O terceiro tópico, PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO
DA CONSTRUÇÃO, aborda a definição dos sistemas de construção, o plano estratégico de
ataque às obras e os principais aspectos da programação e estratégias de canteiro. O quarto
tópico, DETALHAMENTO DO PLANEJAMENTO, dá uma visão das metodologias de construção
e seus requisitos essenciais. Através de exemplos de soluções de obras nossas e exercícios
resolvidos, procura-se ilustrar o grau de detalhamento requerido e atitudes necessárias para
qualificar a construção. O quinto tópico, ORÇAMENTO DO EMPREENDIMENTO, expõe os
conceitos para compor o orçamento, citando as ferramentas auxiliares disponíveis na organização.
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TÓPICO 1- CONCEITOS DE PLANEJAMENTO:
1.1- Introdução:
1.2- A importância dos estudos de Engenharia:
1.3- Fazendo acontecer:
TÓPICO 2- CONHECIMENTO DA ENCOMENDA:
2.1- Domínio do projeto do Empreendimento:
2.2- Conhecimento das condições locais:
2.3- Condições especiais:
2.4- Análise crítica do contrato:
2.5- Investigações complementares:
TÓPICO 3- PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO DA CONSTRUÇÃO:
3.1- O Partido Conceitual da construção:
3.2- O Plano estratégico de Ataque às obras:
3.3- Cronograma Básico:
3.4- Estratégias de Canteiro:
TÓPICO 4- DETALHAMENTO DO PLANEJAMENTO:
4.1- Integração entre; planejar, orçar, executar e acompanhar:
4.2- Metodologias de construção:
4.3- Programação física do empreendimento:
4.4- Canteiro de obras:
TÓPICO 5- ORÇAMENTO DO EMPREENDIMENTO:
5.1- Procura e cotação externa:
5.2- Formação dos custos da mão de obra direta:
5.3- Formação dos custos dos materiais:
5.4- Formação dos custos dos equipamentos:
Roteiro:
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1. Conceitos de Planejamento
1.1- Introdução
Não há como estabelecer uma definição completa sobre como planejar uma construção devido
às grandes variabilidades envolvidas, não só quanto à natureza do projeto, mas também quanto
ao universo dos fatores de execução todos eles dinâmicos e relacionados entre si, e cada um
deles com seus respectivos graus de risco. O papel do planejamento é ordenar esses fatores
segundo uma lógica eficaz que possa representar a macro visão antecipada do desenrolar de
todo o empreendimento.
A participação das equipes envolvidas, a convocação das comunidades de pessoas experientes
da empresa e de consultores, será decisiva para se construir com eficácia e eficiência e evitar que
os problemas aconteçam. A atitude deve ser sempre a de tratar os fatos à montante, de forma
integrada, envolvendo o projeto, as pessoas, os equipamentos, os materiais, os recursos naturais,
as características físicas do local, as condições logísticas e todos os demais elementos que fazem
parte desta imensa cadeia de fatores.
A recompensa de todo este esforço virá sob a forma de resultados econômicos e não econômicos,
como a formação das pessoas e da imagem da organização. Porém, isto somente acontecerá
sehouver disciplina e, perseverança, associadas à experiência, bom senso e conhecimento. Nada
portanto acontecerá de graça.
Por outro lado, se o planejamento for negligenciado, as conseqüências poderão ser desastrosas
podendo culminar com a perda de vidas e de muito dinheiro. Agrava-se ainda, a perda da
oportunidade de formar corretamente as pessoas no trabalho, pois elas deixarão de praticar e
aprender com as experiências acumuladas na empresa. Cabe portanto ao líder fazer do planejamento
a base de toda a sua gestão, pois "não adianta remar quando não se sabe o rumo". Ele deve
procurar identificar e resolver previamente todas as potenciais causas de problemas. Sabe-se que
a maior incidência delas recai sobre os seguintes assuntos:
 O projeto escopo do contrato
 O projeto construtivo
 A execução dos serviços.
O projeto escopo do contrato:
É o conjunto de todos os projetos de Arquitetura e Engenharia que representam as obras
definitivas do empreendimento. Ele pode ser expresso num projeto básico ou, num projeto mais
elaborado, envolvendo desenhos detalhados, memorial de cálculos e especificações. O empresário
precisa qualificá-lo ao máximo, investigando com profundidade o estágio atual do projeto escopo
do contrato, procurando identificar as potenciais existências de problemas, definir que providências
serão tomadas para garantir sua segurança e disponibilidade e, principalmente, apresentá-lo em
tempo hábil. Em todos os casos, deverá ser preservada a autoria do projetista responsável pelo
projeto escopo do contrato. Deve-se destacar os eventuais investimentos necessários e quais
serão os parceiros responsáveis para conduzirem esses assuntos no canteiro.
O projeto construtivo:
É o conjunto de todos os estudos de Engenharia que a Odebrecht deve desenvolver a fim de
materializar o projeto escopo do contrato. Ele pode ser composto, dentre outros elementos, das
estratégias gerais de ataque às obras, metodologias de construção, projetos das estruturas
provisórias de escoramentos, fôrmas, andaimes, etc., cronogramas físicos e financeiros, de
equipamentos, pessoas, materiais e demais elementos a serem mobilizados para a construção.
O projeto construtivo deve ser expresso em desenhos, memórias de cálculos e memorial
descritivo. Ele tende a ser dinâmico e vai sendo melhorado com o avanço das obras. A execução
dos serviços deve basear-se sempre em projeto construtivo. O trato do projeto construtivo requer
experiência, associada aos conhecimentos científicos da Engenharia. O empresário deverá mobilizar
o melhor do conhecimento interno e externo disponível de modo a qualificar ao máximo o projeto
construtivo.
Devem ser estudadas com profundidade as soluções de Engenharia procurando-se sempre
empregar o estado da arte com economia e racionalidade. Deve-se definir como será garantida
a segurança de cada item componente do projeto construtivo, quais as pessoas internas e externas
que serão envolvidas, eventuais consultores ou até mesmo outras empresas projetistas, caso isto
se justifique. Deve-se destacar os eventuais investimentos necessários e quais serão os parceiros
responsáveis dos assuntos no canteiro.
A execução dos serviços:
O empresário deve definir o programa de qualidade na execução dos serviços, objetivando
reduzir a zero a ocorrência de não conformidade no canteiro. Deve-se também empreender ações
de produtividade operacional, destacando quais as pessoas internas e externas que serão envolvidas,
eventuais consultores ou até mesmo empresas especialistas, caso isto se justifique para o caso.
Deve-se explicitar os eventuais investimentos necessários e quais os parceiros responsáveis dos
assuntos no canteiro.
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A matriz das ações de Engenharia no contrato:
É recomendável que o empresário prepare e gerencie a Matriz das ações de Engenharia do
seu contrato. Trata-se de um instrumento de gestão que possa resumir os potenciais problemas
detectados e as respectivas ações visualizadas para resolvê-los, com destaque para o projeto
escopo do contrato, projeto construtivo e execução dos serviços. O andamento dos resultados
dessas ações e providências deverão ser sistematicamente acompanhados e reti ratificados.
O gerenciamento das principais ocorrências:
Apesar de todos os cuidados recomendados, sabe-se que onde há riscos há também a
possibilidade de ocorrência de acidentes. Deseja-se evidentemente que eles nunca aconteçam
e o planejamento terá papel importante em mitigá-los. Porém, caso ocorra um problema, espera-
se que o empresário tenha a grandeza e a humildade de aprender com esses erros e até divulgá-
los internamente para que outros companheiros não cometam reincidência. Ele poderá atingir este
estágio fazendo o gerenciamento sistemático das principais patologias e desastres que porventura
venham a ocorrer na sua obra. Os registros dos fatos, suas causas e os respectivos orçamentos
das despesas oriundas dos retrabalhos poderão ser feitos em unidades de acompanhamento
específicas, UAs.
O escopo deste trabalho:
Este trabalho relata experiências advindas de referências bibliográficas nacionais e internacionais
sobre o tema. Ele traz na sua essência recomendações para se conduzir adequadamente o
planejamento e orçamento de um Empreendimento. O foco está na busca da melhor associação
entre lógica, experiência e conhecimento científico a serviço do cliente, e dos resultados para a
organização. A abordagem é de caráter geral, com considerações válidas para qualquer tipo de
construção. Estão tratados os principais procedimentos construtivos e seus respectivos métodos
de cálculos normalmente utilizados. As aplicações específicas irão surgir nos estudos de casos
previstos no Programa de Desenvolvimento de Empresários e na vida prática nos canteiros.
Estão destacados os estágios considerados fundamentais para a boa prática da Engenharia,
identificados de modo a propiciar a máxima contribuição e sinergia entre as pessoas envolvidas
com os estudos de um Empreendimento. A principal arma de quem tem a tarefa de planejar é ter
humildade para empreender melhorias ao conteúdo de seus estudos, através da contribuição de
pessoas experientes. Nos diversos canteiros de obras da Odebrecht existe grande quantidade de
pessoas qualificadas que, apesar de estarem trabalhando em seus programas específicos, já
manifestaram o desejo de contribuir com os estudos de outro Empreendimento, como é o caso
dos especialistas que voluntariamente se inscreveram no programa SOS Engenharia, e também
dos membros das comunidades. Trata-se de procedimento informal, cabendo sempre ao responsável
do programa tomar a iniciativa de buscar a ajuda que necessitar e decidir sobre o que for melhor
para o seu caso.
Interação com as comunidades:
O Fórum de engenharia da Odebrecht vem instituindo progressivamente, de modo informal, as
comunidades de pessoas com conhecimentos específicos e que estão dispostas a compartilhar
suas idéias e experiências com os demais companheiros de empresa. O objetivo é promover
interação dessas comunidades com os empresários da organização e suas equipes, em ocasiões
específicas de cada negócio, visando beneficiar a eficácia e a eficiência.
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1.3 - Fazendo acontecer
É fundamental compreender as intrincadas relações que existem entre praticamente todas as
funções do gerenciamento da construção de um Empreendimento. Deve existir uma relação de
compromisso entre estimar custos e garantir seus resultados na prática. Deve-se estudar a
Engenharia do processo construtivo e realizar os serviços do projeto com produtividade e qualidade,
a fim de evitar retrabalhos com altos custos.
É papel do Empresário garantir e superar resultados, o que requer dele e de sua equipe
competência, determinação, disciplina e método eficaz de trabalho. Este assunto será tratado
mais adiante na disciplina Materializando Resultados e Assegurando sua Integridade.
1.2 - A importância dos estudosde Engenharia
A principal finalidade dos estudos de Engenharia é permitir preparar orçamentos confiáveis e,
conquistar negócios com perspectivas de bons resultados. Eles devem encerrar a relação integrada
e equilibrada que deve existir entre pessoas, métodos executivos, equipamentos, materiais, prazos
e todos os demais atos relacionados com a construção.
No jogo da competitividade é imperativa a atitude permanente na busca da eficácia. Se esses
No jogo da competitividade é imperativa a atitude permanente na busca da eficácia. Se esses
estudos forem negligenciados e os preços resultarem baixos demais, a Empresa poderá ter
prejuízos e, se forem demasiadamente altos, poderá perder o negócio. Os cálculos dos custos
precisam estar baseados no uso do partido de construção mais econômico, com recursos
selecionados para operarem com eficiência, integrados através de programações eficazes que
minimizem ociosidade.
Nas grandes obras os custos relacionados com equipamentos formam a grande parte dos
custos do Empreendimento. A escolha de equipamentos certos e a definição de patrulhas equilibradas
são ações fundamentais para o sucesso da construção. As taxas de rendimento desses equipamentos,
associadas à eficiência no aproveitamento das horas disponíveis, serão decisivas na formação
dos custos competitivos dos serviços.
Deve ser vista como investimento a energia intelectual empregada e as despesas que decorrem
das atividades que venham assegurar integridade e confiabilidade dos custos da construção. Sem
dúvida, os estudos de Engenharia fazem parte do rol dessas atividades. Ao conquistar o contrato,
é aconselhável que o Empresário preserve toda a história de formação dos custos do seu negócio.
Ajustes inevitáveis acontecerão principalmente na fase de preparação do PA, que deve ocorrer
preferencialmente antes do início dos trabalhos. É recomendável que toda a memória desses
estudos seja reunida no que denominamos Módulo de Engenharia do PA. Este instrumento, de
grande valia durante a construção, será referência importante para comparar os fatos e custos
previstos com os realizados, sinalizando para as providências de correção de rumos.
É fundamental que o empresário convoque essas comunidades nos momentos decisivos de
seus estudos de propostas e de construção. Basta que ele, no momento certo, acione diretamente
o líder da comunidade adequada ao seu caso ou informe-se com o representante do Fórum de
Engenharia de sua área sobre as comunidades já formadas. O acionamento das comunidades
no momento certo mostra-se eficaz não somente para a conquista do contrato, mas também para
reduzir os riscos de Engenharia, e mitigar possíveis contenciosos técnicos que comprometam a
imagem da organização e gerem custos significativos.
Os atos de programar, orçar, executar e controlar devem ser precedidos do planejamento, que
está definido aqui como a expressão da criatividade da equipe diante dos desafios da execução
do seu Empreendimento. A atitude de planejar remete as equipes à visualização de um conjunto
de idéias e soluções, que se aprimoram em conformidade com o grau de insistência na busca do
ótimo. As decisões entretanto, precisam ser tomadas no tempo certo. No decorrer da execução
das obras, essas idéias e soluções não podem fluir isoladas na correnteza da prática do
gerenciamento, porque elas influenciam e são influenciadas pelos múltiplos detalhes envolvidos
na gestão, cobrindo situações que continuamente mudam de conformidade com as condições do
trabalho.
Os métodos executivos dos serviços não podem ser negligenciados nas fases de conquista e
execução do Empreendimento. Ter cumplicidade com a qualidade deve ser compromisso e conduta
de todas as equipes. Construir é saber aplicar experiência e conhecimento científico. Propostas
baseadas apenas em pressupostos, em experiências pessoais do passado e outros métodos
empíricos, apesar de, em surpreendente número de vezes, terem sido bem sucedidas, não são
suficientes para provar que essas atitudes foram acertadas.
Os riscos são grandes e o tempo tem demonstrado que esta postura tem causado enormes
prejuízos para a organização. Quando a obra for conquistada, o Empresário deve realizar planos
concretos para reti ratificar o que foi inicialmente previsto, visando sempre a melhoria dos resultados.
O caminho para realizar tudo o que foi comentado neste item não é fácil, porém os retornos serão
sempre compensadores.Para melhor ilustrar a matéria, recomenda-se consultar na nossa Intranet
os seguintes trabalhos que concorreram aos prêmios de destaque sob o tema Produtividade:
Trabalho No. 26 - ano 2000 /Nilton Teti.
Trabalho No. 11 - ano 1998 Antônio Sérgio Barbim.
Trabalho No. 21 - ano 2001 Sultan Mattar Jr. / Claudemir Simões.
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2. Conhecimento da Encomenda
2.1- Domínio do projeto do Empreendimento
Em síntese, o que chamamos de Conhecimento da Encomenda, é conhecer o que o cliente
quer e precisa. Deve-se procurar captar e perceber os dados úteis e produtivos do negócio, a fim
de se identificar as circunstâncias, tendências e oportunidades. Define-se neste trabalho como
Conhecimento da Encomenda, o domínio e a visão mais ampla possível sobre o Empreendimento
e sobre todos os fatores que possam estar direta ou indiretamente relacionados com o mesmo.
Sendo assim, o domínio do contrato, projeto, especificações, o conhecimento do local das obras
e todos os demais dados e informações de natureza técnica, administrativa e política que sejam
obtidas de caráter oficial ou mesmo "oficiosas" passam a fazer parte do chamado Conhecimento
da Encomenda. No decorrer da construção, tudo o que for alterado em relação a essas peças
deverá ser criteriosamente avaliado, pois quase sempre implicam em custos adicionais, muitas
vezes passíveis de reivindicações. Dentre os assuntos que fazem parte do Conhecimento da
Encomenda destacam-se os seguintes:
Normalmente as despesas com projeto representam cerca de 3 a 5% do valor do Empreendimento.
O empresário precisa dar atenção especial a este assunto e não permitir que o projeto seja motivo
de paralisações ou de improdutividade, ou que este venha a comprometer a segurança das
pessoas e própria imagem da organização. Investir na qualidade do projeto será sempre compensador
em termos de ganhos de produtividade e de custos. O projeto requer rigoroso gerenciamento de
sua disponibilidade, de sua qualidade, e também dos prazos e custos relacionados. Esses custos
devem ser considerados na proposta.
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É recomendável trabalhar sempre com cronograma de liberação de projetos, em conformidade
com as necessidades das obras. Esta providência evitará ociosidade e perdas de produtividade.
É necessário que os projetos sejam entregues com tempo suficiente para a definição dos
métodos construtivos, compra dos materiais a serem aplicados, mobilização dos recursos, etc.
Nos casos em que o fornecimento do projeto seja de responsabilidade do cliente as entregas
atrasadas deverão ser formalmente registradas para eventuais reivindicações.
É importante lembrar que sempre é possível ocorrer erros, até mesmo sérios e conceituais com
relação a projetos. No cenário atual, este fato é mais agravante porque muitos clientes têm se
afastado da função de gerenciar a qualidade dos seus projetos e, com isso, desmobilizado suas
estruturas que no passado desempenhavam esse papel. Essas atividades têm sido transferidas
para o construtor, seja em caráter formal ou até mesmo informalmente. São crescentes também
os casos de contratos, como os do tipo EPC, onde a empresa assume as responsabilidades e
riscos do projeto.
Observe que, nos últimos anos, várias empresas projetistas deixaram de existir ou reduziram
seus quadros a níveis precários devido às dificuldades que o mercado tem atravessado fruto da
atual política de investimentos do governo em obras de infraestrutura. Diante desses fatos, o
Empresário precisa se cercar de todos os cuidadospara garantir a segurança do projeto e evitar
prejuízos de grandes proporções, tanto econômicos quanto de imagem para a organização.
Recomenda-se adotar a prática da checagem estrutural do projeto por pessoa ou entidade
independente, com reconhecida qualificação para o desempenho desta tarefa. Esta postura já vem
sendo adotada aqui no Brasil e em outros países como a Alemanha. Este é um assunto muito
sério, que precisa ser tratado de acordo com a realidade de cada caso. Uma precaução importante
é contratar seguros para riscos de projeto e há casos em que este seguro deverá envolver os
riscos de geologia.
2.1.1- Estudos e análises críticas do projeto e especificações
O projeto precisa estar bem conhecido por todas as pessoas chave do Empreendimento, desde
o Diretor de Contratos até os encarregados e operários.
É recomendável disseminar no canteiro o hábito de estudar o projeto, seus desenhos,
especificações, normas de medição e pagamento, investigações geotécnicas, etc.
As investigações geotécnicas tais como; sondagens, ensaios de campo, relatórios, etc.,
precisam ser devidamente interpretadas. As camadas de solos, seus tipos e propriedades, presença
de águas, etc. precisam ser conhecidas. Caso as informações disponíveis não sejam confiáveis
ou suf ic ientes, deve-se promover a execução de invest igações adic ionais.
As especificações técnicas precisam ser interpretadas para caracterizarem bem as propriedades
dos materiais, tolerâncias de acabamentos, precisão de montagem, componentes definitivos a
serem empregados e tudo que faz parte das expectativas do cliente com relação ao produto.
As normas de medição e pagamento precisam ser interpretadas para caracterizarem as regras
e condições comerciais para medir e pagar os trabalhos da Empresa. Este entendimento é
indispensável na formação dos custos.
O nível de detalhamento do projeto deve ser conduzido de modo a facilitar o seu entendimento
no campo. A ocorrência de erros e omissões de projeto põe em risco a segurança dos serviços,
além de comprometer a qualidade gerando retrabalhos.
Sugere-se ao leitor assistir ao vídeo sobre o encontro de barragens realizado em Itabebi-BA
e, a partir daí, tirar suas conclusões sobre a importância do domínio do projeto e do que deve ser
feito para salvaguardar a imagem e segurança empresarial da organização com relação a este
assunto.
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2.1.2- Ações para qualificar o projeto
Melhorias operacionais ao projeto serão sempre possíveis, sendo recomendável a adoção
sistemática de discussões em grupo com os encarregados da produção, consultores e engenheiros
das frentes de serviço. Essas discussões poderão resultar em melhores detalhes dos desenhos
e especificações técnicas que venham facilitar a execução e incorporar qualidade. Recomenda-
se observar sempre os aspectos legais deste procedimento para não ferir o princípio ético profissional
da responsabilidade e autoria do projeto. Em princípio, as alterações somente deverão ser feitas
com autorização do autor do projeto.
Deve-se formalizar os parâmetros de solicitações das cargas, normas técnicas oficiais a serem
adotadas no projeto e na execução, os critérios e fatores de segurança envolvidos, etc. Deve-se
envidar esforços para preservar qualidade e segurança estrutural do projeto, mesmo que para isto
seja necessário vencer resistências advindas do próprio cliente.
Quando o projeto envolve grandes quantidades de desenhos de construção civil, montagens,
instalações, etc., deve-se redobrar os cuidados com relação às interfaces entre esses desenhos,
procurando-se eliminar os erros e omissões que certamente ocorrerão na prática.
2.2 - Conhecimento das condições locais
Outro grande componente do conhecimento da Encomenda é o domínio das condições locais.
É recomendável que a inspeção ao local das obras seja feita após os estudos do projeto e das
especificações. Assim, as equipes encarregadas absorverão previamente os conceitos sobre os
serviços envolvidos, e poderão perceber os problemas com relação aos requisitos das especificações.
Na inspeção, deve ser dada atenção não somente para os pontos que envolvem problemas
especiais, mas também para o Empreendimento como um todo.
2.2.1- Programação geral das visitas
As visitas ao local das obras precisam acontecer com antecedência suficiente para não prejudicar
a programação geral dos estudos. É recomendável que se tenha uma listagem prévia dos pontos
a serem observados. A Intranet CNO dispõe de um roteiro prático para esta finalidade.
2.2.2- Aspectos relevantes do levantamento das condições locais
Deve-se promover um levantamento criterioso das condições do local das obras. Os seguintes
pontos devem ser considerados neste levantamento:
Os arredores e cidades próximas ao local das obras devem ser investigados para verificar as
disponibilidades de casas, escolas, bancos, assistência médico hospitalar, etc. Essas informações
irão influenciar nas decisões sobre o apoio logístico ao pessoal.
Os acessos ao canteiro devem ser investigados para verificar que dificuldades serão encontradas
no transporte dos equipamentos e suprimentos, para determinar se estradas precisarão ser
construídas ou melhoradas.
Os dados históricos estatísticos sobre a ocorrência de chuvas devem ser levantados para que
se possa considerar suas influências nos serviços.
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Os regimes e dados estatísticos dos rios devem ser levantados para que se possa considerar
suas influências no projeto e execução dos desvios e também na execução dos serviços.
Os dados estatísticos das marés, ventos, ondas e correntezas devem ser levantados para que
se possa considerar suas influências na execução dos serviços.
As disponibilidades de energia; tensão, cargas, etc. e água devem ser levantadas de modo que
suas instalações sejam planejadas, projetadas e orçadas. A qualidade da água para concreto deve
ser analisada.
Todas as áreas de trabalho devem ser examinadas e fotografadas.
Todas as áreas que se prestarem para abrigar as instalações de canteiro e também para bota
fora devem ser examinadas e fotografadas.
As Jazidas, áreas de empréstimos para aterros, locais de pedreiras, etc. devem ser examinados
e fotografados. Caso existam cobranças de royalties, esses valores devem ser negociados com
os proprietários, e devidamente documentados para serem considerados nos custos.
Todos os poços de investigação, amostras de sondagens, etc. devem ser investigados e
fotografados. É recomendável que um especialista, geólogo ou geotécnico, proceda esta investigação.
Onde for permitido, é recomendável fazer testes in situ de perfurabilidade e desgaste da rocha.
 Onde não for possível, sugere-se conseguir amostras de rochas para testes de laboratório.
Os relatórios de geologia e geotecnia que não estiverem incluídos nos documentos do projeto
devem ser estudados. Caso seja permitido, sugere-se retirar cópias.
Faixas salariais, disponibilidade e qualificação dos trabalhadores devem ser levantadas.
Fontes de suprimento de concreto, agregados, cimento, explosivos, madeira, etc. devem ser
investigadas. Os preços, condições, endereços das pessoas de contato, etc. devem ser anotados.
Infra-estrutura de telecomunicações.
A equipe de inspeção deve preparar um relatório da visita identificando as fotografias. Os
especialistas devem anexar seus comentários e sugestões.
2.3 - Condições especiais
As condições especiais tais como estabilidade política, segurança, salubridade, meio ambiente,
 etc. precisam ser percebidas e seus riscos devem ser considerados. Devem ser tomadas
medidas para salvaguardar a segurança das pessoas e do patrimônio da Organização.
Nas situações que se precise tratar com estruturas especiais ou que se exija o emprego
de equipamentos especiais, o Empresário deve contar com a contribuição de
pessoas ou empresas qualificadas nos assuntos.
Sugere-se ver na Intranet os seguintes trabalhos do tema Responsabilidadesocial:
Trabalho No. 01 - ano 2000
Trabalho No. 02 - ano 2000 Capanda. Katia Alves Santos.
Trabalho No. 13 ano - 2000
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Recomenda-se fazer uma análise profunda do contrato, observando-se os marcos contratuais
estabelecidos, as multas e imposições do cliente. Além da interpretação fria do que está escrito,
deve-se procurar perceber o que o cliente precisa através de contatos pessoais, quando será
possível discutir e entender as suas necessidades.
2.4 - Análise crítica do Contrato
2.5 – Investigações Complementares
Nos casos em que os dados técnicos disponíveis não sejam suficientes ou não se mostrem
confiáveis tais como; sondagens, topografia, geologia, pluviometria, regime dos rios ,etc. deve-
se proceder investigações complementares, visando aumentar o grau de confiabilidade dos
orçamentos.
2.5.1- Serviços não contemplados no projeto ou nos documentos
de licitação
É comum existirem serviços que foram omitidos nas planilhas do cliente ou que não foram
percebidos na fase de licitação. Esses serviços precisam ser identificados e quantificados. Seus
custos devem ser estudados, assim como deve ser visualizada a melhor estratégia comercial com
relação aos mesmos.
2.5.2 - Reconhecimento e levantamento da legislação
A legislação vigente no local que, direta ou indiretamente, possa ter relação com o Empreendimento,
precisa ser conhecida. Deve-se estudar os aspectos legais, sociais, trabalhistas, de meio ambiente,
etc. Essas informações são indispensáveis, porque elas terão interferência direta na formação dos
custos diretos e indiretos da construção. Recomenda-se recorrer aos especialistas da empresa
para prestarem ajuda na interpretação desses documentos.
20
3. Planejamento Estratégico ��da Construção
3.1 - O Partido Conceitual da construção
É a macro visão sobre as definições fundamentais do Empreendimento. Ele provém do
conhecimento da encomenda, e deve contemplar os conceitos sobre o elenco de fatores básicos
para o sucesso do contrato. Ele deve abarcar todos os assuntos que possam, direta ou indiretamente,
influenciar no sucesso da construção, não se limitando apenas aos de Engenharia.
Pode-se citar como exemplos de fatores componentes do Partido Conceitual da construção;,
a escolha do pessoal estratégico, a identificação do partido de projeto construtivamente mais
eficaz, as principais metodologias de construção e respectivos equipamentos, as estratégias para
mobilizar o pessoal, treinar a mão de obra, instalar o canteiro, sub contratar os serviços, comprar
e armazenar os materiais, e tudo mais que possa ter impacto no sucesso da construção.
Muitas das premissas iniciais poderão mudar com o avanço dos estudos e da própria obra,
dependendo dos aspectos técnicos e econômicos envolvidos. Deve-se tratar sob este tema, o
grande elenco dos fatores decisivos para o detalhamento do planejamento, do orçamento, e
principalmente da execução do Empreendimento. Dentre os fatores relevantes, merecem destaque
especial; o Sistema de construção e o Plano estratégico de Ataque às obras. Justifica-se
esses destaques porque seus estudos requerem Engenharia aplicada, habilidade, maturidade e
porque suas decisões serão quase sempre irreversíveis e de forte impacto no Empreendimento.
Veja a seguir abordagem mais detalhada sobre cada um deles.
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Deve ser entendido como a integração harmônica entre metodologias, forças de trabalho,
instalações de apoio logístico e tudo mais que for requerido para a realização física do
Empreendimento. O sistema de construção deve ser fruto de exaustivas discussões e análises
dos aspectos técnicos e econômicos envolvidos. Os chamados macro processos integram
Sistema de Construção. Eles compreendem a definição dos melhores métodos construtivos,
equipamentos e procedimentos para executar o Empreendimento.
Apesar de existirem vários processos de construção consagrados, na prática haverá sempre
espaço para se criar e inovar. O desafio é encontrar a tecnologia construtiva mais eficaz. Este
papel cabe à experiência e competência técnica das equipes, a serem escolhidas conforme suas
vivências em situações semelhantes. Os serviços principais precisam ser identificados, e suas
quantidades devem ser levantadas para que se possa avaliar os macro processos de construção
a empregar.
Todos esses elementos devem ser concebidos para trabalharem de forma integrada. Apesar
dos altos custos de aquisição, os equipamentos tornam-se mais econômicos e indispensáveis
para uso na construção de grandes obras, onde eles são normalmente utilizados em larga escala
devido aos seus altos rendimentos. Por esta razão, os custos relacionados com operação,
manutenção e depreciação de equipamentos são os que formam a maior parte do valor total desse
tipo de construção.
Unidades diferentes de equipamentos diferem nos seus custos de propriedade, operação,
manutenção e também nas taxas de rendimentos individuais. Sendo assim, os custos da construção
serão menores se os serviços forem executados com equipamentos que tenham a relação mais
favorável entre custo e produtividade. É aconselhável que os equipamentos sejam escolhidos a
partir de uma visão integrada das necessidades do Empreendimento.
3.1.1 - O sistema de construção
3.1.2 - Os sub sistemas e sua integração
Os sub sistemas de construção referem-se às partes que irão integrar o sistema de construção
do Empreendimento. Imagine que numa hidrelétrica se queira definir o sub sistema para explorar
a jazida de empréstimo de solo argiloso a ser aplicado na construção do núcleo do aterro de uma
barragem mista. Todas as propriedades das camadas de solos da jazida precisam ser estudadas,
tais como, índices físicos, necessidades de correção da umidade natural, seleção de índices de
plasticidade para as especificações dos locais de aterro, etc. Devem ser estudados também os
acessos, as instalações necessárias de campo, etc.
As informações sobre cada um desses elementos devem ser consideradas na busca do sub-
sistema mais adequado para o caso. Conhecimentos sobre mecânica dos solos e compactação
de aterros serão requeridos neste momento. A contribuição de especialistas será importante, e
principalmente a cumplicidade das pessoas que serão responsáveis pela execução, quando for
possível. Deve-se visualizar por exemplo; a metodologia de como tratar previamente a umidade
da referida jazida, com quais equipamentos escavar, carregar, transportar, espalhar e compactar
o material na praça de trabalho, quais as dimensões das instalações de apoio no campo, etc.
Existem várias alternativas para resolver a questão acima, porém elas não podem ser
generalizadas. Em cada uma delas o conhecimento da encomenda deverá estar presente como
base de formulação dos aspectos técnicos e econômicos envolvidos na questão. O conjunto desses
estudos irá pesar na decisão sobre o sub sistema que for identificado como certo para o caso.
22
Uma vez definido o sub sistema, ele se juntará aos demais sub-sistemas do Empreendimento.
Assim como no exemplo acima, a exploração da pedreira, a dragagem de areia, a construção da
cortina de vedação etc são também sub sistemas, devendo cada um deles ser alvo de estudos,
de acordo com suas particularidades. Ao final, deve-se fazer um esforço de modo a integrar todos
os sub sistemas estudados, a fim de racionalizar os diversos tipos de equipamentos, recursos e
instalações envolvidos, gerando economia de escalas com harmonia e evitando ociosidade. Como
resultado desta ação, tem-se então formado o Sistema de Construção do Empreendimento.
3.2 - O Plano estratégico de Ataque às Obras
Compreende definir a inter-relação física estratégica entre as atividades básicas do
Empreendimento. A representação dessa inter-relação pode ser feita com técnicas consagradas
no mercado, tais como, Diagramas Tempo/Caminho, Redes de Precedências, Cronogramas de
Barras e outras. Não existe regra para se escolher a ferramentaadequada. Tudo dependerá da
natureza de cada caso e de preferências pessoais. Deve-se evitar um número muito grande de
atividades para que não se perca a visão do todo. Pode-se afirmar em linhas gerais que:
O Tempo/Caminho é de fácil comunicação visual. A base desta técnica é dispor numa folha de
desenho; o perfil da obra no eixo horizontal e a escala dos tempos na vertical. A partir daí,
representa-se o perfil do avanço das obras.
A Rede de Precedências é mais técnica. Ela representa as atividades através de retângulos
que contêm suas denominações e durações. Esses retângulos interligam-se por linhas e convenções
que indicam a relação de dependência entre as atividades e os respectivos tempos de defasagem.
Através de cálculos, determina-se dentre outras coisas, as folgas e o caminho crítico do conjunto.
O cronograma de barras é o mais simplório. Ele não oferece as vantagens das duas ferramentas
anteriores.
Figura 1 - A exploração da pedreira é um
subsistema do Empreendimento.
23
Figura 2 - Exemplo de uma Rede de Precedência.
24
3.2.1- Considerações do Plano Estratégico de Ataque
O Plano estratégico de Ataque às obras precisa considerar todos os aspectos relacionados com
o conhecimento da encomenda, o qual deve nortear as decisões sobre por onde começar, quais
as prioridades a considerar e tudo que for requerido para definir a seqüência lógica da construção
das partes do Empreendimento e suas ligações com o todo. Deve-se estudar exaustivamente a
relação de interdependência que existe entre as diversas partes das obras e as providências para
concretizá-las. Nesta fase pode não se dispor ainda as durações das atividades calculadas
analiticamente como veremos adiante. Mesmo assim, deve-se estimar durações para um pré
plano estratégico de ataque. Essas durações serão posteriormente calculadas.
3.2.2 - A integração do plano estratégico de ataque
O plano estratégico de ataque do Empreendimento deve decorrer da integração dos ataques
às diversas obras que o compõem. As redes individuais de cada obra e a rede geral pode ser
obtida conforme explicado adiante no sub item 4.3.4 que trata da programação física dos serviços.
Esta rede resumida e integrada será fundamental para que se obtenha uma visão global das
grandes ações envolvidas na construção. O preparo dessa rede permitirá também destacar as
atividades globais críticas e analisar influências entre operações. Uma ferramenta bastante ilustrativa
do plano estratégico de ataque é o Diagrama Tempo/Caminho conforme já citado.
Pode-se concluir este item enfatizando que o Planejamento Estratégico da Construção é
fundamental para o sucesso do Empreendimento. Ele será mais qualificado à medida que haja
profundidade no Conhecimento da Encomenda. Não há espaço para decisões erradas sobre este
tema porque elas poderão ter impactos irreversíveis que se arrastarão durante toda a construção,
podendo resultar em sérios prejuízos. São decisões que podem representar "divisores de águas"
entre o sucesso e o fracasso do Empreendimento.
3.2.3 - As decisões sobre o Planejamento Estratégico da Construção
É extremamente recomendável que o empresário não perca a oportunidade de debater
amplamente sobre o conteúdo do seu Planejamento Estratégico da Construção antes de prosseguir
com as atividades de detalhamento e de orçamento do Empreendimento. Este estágio dos estudos
é o momento fértil para se recorrer à ajuda de colaboradores qualificados internos ou externos à
organização, porque as premissas fundamentais da construção já estarão visualizadas e organizadas
para receberem críticas construtivas e contribuições de pessoas experientes. Por não se dispor
de muito tempo sugere-se promover uma reunião, de um a dois dias, entre a equipe de estudos
e pessoas experientes para buscar o que é o certo através dos debates em grupo. Esta aproximação
enriquecerá o conhecimento de todos.
25
3.3 - Cronograma Básico
O cronograma básico interliga com durações calculadas e ou estimadas todos os principais
serviços do empreendimento. Pode-se através dele visualizar o prazo total da construção e o seu
caminho crítico. Recomenda-se que este cronograma seja elaborado de acordo com os conceitos
de modulação conforme exposto a seguir. Com isso, as quantidades dos serviços poderão ser
levantadas, e com base nessas quantidades as durações das atividades serão calculadas. Os
cálculos dessas durações baseiam-se, dentre outras coisas, na definição do sistema de construção
. Para cálculos das durações das atividades do cronograma básico deve-se definir, para cada
quantidade e tipo de serviço a executar em um módulo; o número de horas disponíveis de trabalho
por dia, a produtividade da equipe típica, para os casos em que haja somente a participação da
mão de obra mão de obra, ou do líder da patrulha de equipamentos, para os casos em que haja
a predominância de equipamentos.
Atividades deduzidas:
Em geral, as atividades físicas da obra dependem de inúmeras providências de gerenciamento
a cargo de diferentes pessoas ou entidades ligadas ao Empreendimento. Considerando-se este
fato, costuma-se dar um tratamento especial para os eventos importantes. Recomenda-se preparar
em separado, para cada evento importante, uma rede de precedência ou relação de providências
que seja capaz de reunir todas as atividades necessárias para a materialização do evento. Deve-
se destacar os nomes dos responsáveis pelas providências e prazos necessários. Chama-se de
atividades deduzidas ao conjunto dessas atividades, porque normalmente elas são deduzidas
tendo-se como referência o cronograma básico.
3.3.1- Modulação básica
A forma de modular um empreendimento não é rígida, porém aconselha-se seguir alguns
princípios como abaixo enunciados. Isto facilitará organizar as redes de precedência e permitirá
uma análise mais confortável das atividades envolvidas no Empreendimento, partindo-se do todo
para o detalhe e vice versa. Sendo assim, define-se:
3.3.1.a- Empreendimento:
Representa o todo de um determinado negócio ou contrato.
Por exemplo: Uma hidrelétrica é um Empreendimento.
3.3.1.b- Obra:
São as partes que integram um determinado Empreendimento.
Por exemplo, podemos ter uma determinada hidrelétrica composta das seguintes obras:
Barragem, Casa de Força, Vertedouro, Obras de desvio, etc.
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3.3.1.c- Componente de obra:
São as partes que compõem a obra de um determinado Empreendimento.
Por exemplo, na obra (Barragem) de uma determinada hidrelétrica, podemos ter os seguintes
componentes de obra: Cortina de vedação, escavação da fundação e ombreiras, estruturas do
plinto, enrocamento do paramento, transição do paramento, cortina de concreto armado de vedação
do paramento, etc.
3.3.1.d- Módulo:
3.3.1.e- Serviços:
São atividades dentro de cada módulo que irão integrar a materialização da parte física e
definitiva do projeto do cliente. Para efeito de trato adequado no cálculo das durações da rede
básica, os serviços são classificados em dois grandes grupos:
Serviços principais:
Define-se como serviços principais aqueles de maior peso individual e que, somados, representam
cerca de 80% do valor global do Empreendimento. Pode-se considerar também serviços que
influenciam nos prazos mesmo que sejam de pouca expressão monetária. Esta definição não é
rígida e deve prevalecer sempre a experiência e bom senso das pessoas envolvidas nos estudos.
São serviços que materializam o projeto e suas especificações nas frentes de trabalho.
Por exemplo, no Módulo 1 da cortina de vedação de uma hidrelétrica, poderíamos identificar
os seguintes serviços principais:
Execução de colunas de jet -grouting diâmetro 1,2 m.
Execução das injeções de contato com a rocha, etc.
Serviços secundários:
São os serviços que individualmente não têm pesos em termos de custos e de prazos e que
materializam o projeto e suas especificações nas frentes de trabalho.
Porexemplo, na Casa de Força de uma hidrelétrica, poderíamos ter os assentamentos das
esquadrias ou pintura de uma determinada parede como um serviço secundário.
É a sub divisão de um determinado componente de obra. Normalmente esta sub divisão segue
a lógica de quem está planejando a execução do componente de obra, o que evidentemente deve
estar coerente com o planejamento estratégico.
Por exemplo, no componente de obra; cortina de vedação de uma hidrelétrica, poderíamos
identificar os seguintes módulos:
Módulo1- Cortina de vedação margem direita.
Módulo2- Cortina de vedação margem esquerda.
 Módulo3- Cortina de vedação leito do rio.
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3.3.1.f- Produtos:
É importante lembrar que os produtos são serviços realizados nas centrais de produção instaladas
no canteiro de obras. Portanto, eles se revertem para os serviços principais e secundários, ou até
mesmo para um outro produto. São assim classificados porque as durações de seus processos
de fabricação não interferem nos cálculos das durações dos serviços principais e secundários.
Os produtos devem ter seus tempos de fabricação dimensionados para atenderem os prazos da
rede básica.
Por exemplo, a fabricação de pré-moldados no canteiro, a dobragem dos ferros e a fabricação
das formas são produtos.
3.3.1.g- Serviços de apoio:
Apesar de não pertencerem à modulação básica, cabe aqui falar sobre os serviços de apoio.
São os de apoio logístico à produção tais como; Oficinas de manutenção e reparos de equipamentos,
cantinas, refeitórios, serviços administrativos e gerenciais em geral. Eles irão compor os custos
de apoio do Empreendimento.
3.3.2- Macro programação
A macro programação visa dotar o cronograma básico das durações calculadas. É de fato a
rede de precedência expressa com as durações calculadas dos serviços, seu caminho crítico, etc.
Em geral, o cálculo simples da duração de um serviço dentro de um módulo pode ser feito
através da seguinte fórmula:
Em que:
D= Duração calculada da atividade do módulo em dias de trabalho
Q= A quantidade de serviços do módulo medida numa determinada unidade
IP = índice de produtividade ( H*hs/un) da equipe de mão de obra que executa o serviço ou,
para o caso de serviços executados por equipamentos, índice de produtividade da patrulha
( hs/un) envolvida no serviço.
N= Número típico de pessoas da mão de obra que executa o serviço ou, para o caso de
serviços executados por equipamentos, número de patrulhas envolvidas no serviço.
h = Número de horas disponíveis para o trabalho, por dia.
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Exemplo1
Deseja-se executar 800m2 de formas em um determinado módulo. A frente de trabalho comporta
uma equipe típica de 24 pessoas, com índice de produtividade médio de 8,00 Hh/m2 . Sabendo-
se que o regime de trabalho será de 2 turnos de 8 horas cada, pede-se determinar quantos dias
úteis serão necessários para realizar a tarefa.
Solução:
Q= 800m2 . Índice de produtividade da equipe IP = 8,00 Hh/m2.
Horas disponíveis de trabalho por dia ; h = 2*8 = 16 hs/ dia ( 2 turnos de 8 h)
N = 24 pessoas. Mão de obra que executará o serviço em cada turno.
D = Q*IP / (N * h) = 800*8,00/(24*16) = 16,67 aproximadamente 17 dias.
Nos dois exemplos acima pressupõe-se que os serviços não fazem parte de trabalhos em ciclo.
Existem casos particulares de módulos em que um determinado tipo de serviço sofre descontinuidade
por encontrar-se fechado em ciclo com outros serviços pertencentes ao mesmo ciclo. Isto acontece,
por exemplo, nas escavações de túneis com n ciclos, nas edificações com n andares de pavimento
tipo, etc. O tratamento adequado para esses casos está explicado adiante no subitem 4.3.4.b
quando será abordado o conceito de fator de ciclo FC.
Exemplo2
Deseja-se escavar 150.000 m3 em um determinado módulo de uma jazida de solos. O estudo da
metodologia concluiu que o sistema mais econômico para o caso será a adoção de uma patrulha
típica composta de retro modelo E 240C e 5 caminhões articulados modelo D250D. O rendimento
real calculado da patrulha, para as condições do trabalho, é de 160 m3/h. O Empreendimento
prevê utilizar 2 patrulhas para executar os serviços. Sabendo-se que o regime de trabalho será
de 2 turnos de 10 horas cada, pede-se determinar quantos dias úteis serão necessários para
realizar a tarefa.
Solução:
Q= 150.000 m3 . Rendimento da patrulha R= 160 m3/h, donde IP = 0,0063 h/m3 .
Horas disponíveis de trabalho por dia ; h = 2*10 = 20 hs/ dia ( 2 turnos de 10 h)
N = 2 patrulhas .
D = Q*IP / (N * h) = 150000*0,0063/(2*20) = 23,6 aproximadamente 24 dias.
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Todas as decisões e premissas de canteiro trazem consigo custos associados, os quais devem
ser considerados nos custos de construção do Empreendimento. Por exemplo, onde existir facilidade
de recrutamento da mão de obra local certamente não haverá necessidade de se construir
alojamentos. Onde não existir energia elétrica, haverá necessidade de se prever geradores com
todos os seus requisitos de manutenção, operação, suprimento de combustíveis, etc.
Deve-se estabelecer sempre uma estratégia para o canteiro de obras que seja coerente com
o Partido da construção adotado e com o cronograma básico. Sugere-se que a equipe de estudos
debata exaustivamente na busca das premissas de canteiro mais acertadas. As decisões erradas
ou acertadas sobre este assunto serão sentidas no decorrer de toda a construção. Dentre os
diversos aspectos relevantes a serem considerados nessas estratégias destacam-se a localização
e a operação do canteiro. Não existe uma regra geral para se definir estratégias de canteiro. Pode-
se dizer, porém, que o requisito mais determinante é o conhecimento da encomenda como base
para os estudos e discussões que se deve proceder sobre este assunto.
3.4 - Estratégias de Canteiro
3.4.1- Estratégias de localização do canteiro
A localização do canteiro depende muito do projeto da obra, das disponibilidades de áreas para
essas instalações, da topografia, condição de ventos, etc. As facilidades de acesso devem ser
consideradas, assim como os aspectos de segurança, facilidade de apoio logístico, transportes
e administração das frentes de produção. A localização do canteiro deve procurar minimizar o
impacto ao meio ambiente. Quando for possível, é recomendável que os canteiros procurem definir
layout que disponham as unidades de produção de modo a causar o mínimo de transtorno às
unidades administrativas e de apoio logístico.
Assim, por exemplo, as centrais de concreto e britagem que costumam produzir muita poeira
e barulho devem ficar afastadas dos escritórios, observando-se a direção e sentido dos ventos
predominantes. Pelo mesmo motivo, deve-se tomar cuidado com a localização das usinas de
asfalto. Na construção de rodovias, sugere-se colocar o canteiro nas proximidades do ponto médio
do trecho, desde que existam condições adequadas de acesso e demais facilidades tais como;
comunicação, áreas disponíveis, água, energia e demais facilidades.
3.4.2- Estratégias de operação do canteiro
A produtividade de operação do canteiro está intimamente ligada à sua localização e ao seu
layout. Um ponto importante é a definição da qualidade dos acessos e a manutenção dos mesmos.
Está comprovado que um acesso de boa qualidade resulta em maior produtividade, e
consequentemente economia. Outro ponto importante a ser cuidado refere-se à preservação do
meio ambiente. As águas servidas do canteiro devem ser tratadas antes que sejam lançadas na
natureza. Os turnos de trabalho precisam ser estabelecidos com critério. Sugere-se trabalhar
sempre com programações de fabricação e beneficiamento dos produtos, como por exemplo; as
ordens de fabricação de Formas e ordens de corte e dobragem de ferros, para os quais existem
softwares específicos no mercado. Esta atitude irá racionalizar o uso dos pátios de estocagem.
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4. Detalhamento do Planejamento
4.1 - Integração entre planejar,orçar, executar e acompanhar.
Este capítulo trata dos detalhes essenciais do Planejamento da construção, envolvendo
metodologia, dimensionamento racional dos equipamentos e demais recursos a mobilizar, e
aplicação das considerações sobre as premissas de programação. Em alguns casos, procurou-
se ilustrar os conceitos sobre o tema através de exemplos práticos.
A regra principal é procurar tratar a construção como um conjunto de atividades, que devem
estar permanentemente integradas num ciclo continuado de atitudes gerenciais, que se aprimoram
permanentemente. Este ciclo envolve os atos de:
A. Planejar: Corresponde a definir o Planejamento estratégico, envolvendo as decisões sobre
o sistema da construção, plano de ataque e, em seguida, detalhar este planejamento como será
visto adiante.
B. Orçar: Corresponde a calcular custos e preços de venda do Empreendimento, tendo como
base o planejamento e a realidade do mercado de fornecedores e prestadores de serviços.
A ênfase de A) e B) acima está na busca da Eficácia.
C. Executar: Corresponde a fazer acontecer a construção com base no que for planejado e
orçado. Deve predominar a ação nas causas, com superação dos resultados pactuados no PA.
A ênfase deve ser nas pessoas, concentrando-se em educação e treinamento para implementar
o trabalho com produtividade e segurança.
31
Na maioria das grandes obras as metodologias de construção estão normalmente ligadas a
equipamentos pesados, aos sistemas construtivos de tecnologia especial e também às centrais
de fabricação. Essas metodologias serão aqui tratadas de forma genérica, apesar da maioria das
ilustrações estarem referidas a um determinado projeto da Organização. Abordou-se o maior
número possível de metodologias de uso corrente na prática atual, privilegiando a informação,
detendo-se apenas os aspectos essenciais de cada caso.
O objetivo principal é transmitir os conceitos fundamentais de como se deve conduzir os estudos
de execução de grandes quantidades de serviços de obras. Deve-se ter em mente que não existem
receitas prontas para as metodologias de construção e que cada caso será sempre único, porque
todos eles envolvem uma grande variedade de condicionamentos locais. Chama-se a atenção de
que as decisões sobre essas metodologias podem ser responsáveis pelo sucesso ou pelo insucesso
de uma construção. Devido a todos esses motivos, parte-se do princípio de que cada Empreendimento
merece estudo e decisão particular. Porém, a forma de como tratar esses estudos pode seguir os
mesmos princípios e exemplos aqui enunciados.
4.2 - Metodologias de construção
4.2.1- Requisitos e parâmetros importantes das metodologias
É importante destacar os conceitos apresentados a seguir porque eles são indispensáveis para
a definição e detalhamento das metodologias, qualidade do planejamento e confiabilidade dos
orçamentos.
4.2.1.a- Fator de conversão de volumes
Em geral, nos serviços de terraplanagem, os volumes são considerados no corte ou no aterro.
Considerando-se que esses volumes são sempre transportados soltos, deve-se conhecer suas
densidades para cada condição. Somente com esses dados será possível calcular com boa
aproximação, as diversas relações entre volumes envolvidas nos serviços de escavação, carga,
transporte e compactação do material. Deve-se contar, de preferência, com resultados de ensaios
de laboratório e para um dado material tem-se a seguinte relação constante:
δc* Vc = δs* Vs = δa* Va
Em que:
δc= Densidade do material no corte
δs= Densidade do material solto
δa = Densidade do material natural no aterro compactado
Vc, Vs e Va são os respectivos volumes no corte, solto e no aterro compactado.
Pode-se tirar daí qualquer relação como por exemplo:
Va = ( δc / δa ) * Vc
Vs = ( δc / δs ) * Vc
 D. Avaliar / controlar: Corresponde a influenciar os três atos anteriores de modo a fazer
acontecer o que foi planejado e pactuado no PA. Não tem conotação passiva de simples registro.
Deve-se empreender ações para conhecer dados e fatos, para através deles corrigir rumos.
A ênfase de C) e D) acima está na busca da Eficiência.
32
Os grandes volumes de materiais primários do Empreendimento devem ter um fluxograma de
balanceamento das suas origens e destinos. Tudo isso deve ser feito observando-se as quantidades
requeridas para executar os serviços das obras. Normalmente nesses fluxogramas coloca-se no
lado esquerdo as origens que são as jazidas de solos para aterros, cascalho, areia, rochas, etc.
No lado direito coloca-se os destinos como por exemplo; espaldares de montante e jusante da
barragem, filtros, enrocamentos das ensecadeiras, concreto estrutural das obras, pavimentos, etc.
A partir das necessidades de destino, normalmente referidas ao aterro, ou no projeto, calcula-se
as quantidades a serem extraídas das jazidas que são normalmente referidas no corte. Nos casos
em que o material passa por um processamento ou estoque como por exemplo; britagem, central
de concreto, depósitos, zonas de bota fora, etc. deve-se colocar no fluxograma esta particularidade
com as necessárias quantidades e considerações sobre perdas e condições dos materiais.
Exemplo:
Um Empreendimento compõe-se das seguintes obras:
Uma barragem mista com 2.000.000 m3 de aterro em solo, 800.000 m3 de enrocamento
e 5.000 m3 de britas para filtro.
Um vertedouro com 15.000 m3 de concreto.
Pede-se determinar:
Qual o volume de solos a ser extraído na jazida e medido no corte?
Qual o volume total de rochas a ser extraído na pedreira e medido no corte?
Que parcela do volume de rochas da pedreira será destinado para britagem?
Dados de laboratório:
Densidades do solo:
No corte: ...... δc = 1,60 t/m3
Solta: ........... δs = 1,20 t/m3
No aterro:...... δa = 1,70 t/m3m3
Densidades dos agregados:
Rocha matriz: .................... δcr = 2,60 t/m3
Brita solta: .......................... δsb = 1,40 t/m3
Brita compactada:................ δcb = 1,80 t/mEnrocamento compactado: ..δcr = 1,60 t/m3
Consumos de agregados:
No concreto:........................ cbc = 1,20 t/m3
4.2.1.b- Origem e destino dos materiais:
33
Solução:
a) Determinação do volume total de solos a explorar na jazida:
 Vsc = 2.000.000*( 1,7/1,6) = 2.125.000 m3
b) Determinação do volume total de rochas a explorar na pedreira:
Vrc = 15.000*(1,2 /2,6) + 5.000 * (1,8/ 2,6) + 800.000* (1,6/2,6 )
Vrc = 6.923 + 3.462 + 492.308 = 502.693 m3
c) Determinação do volume total de rochas destinado à britagem:
Vrc = 6.923 + 3.462 = 10.385 m3
Notas:
1- Nos resultados acima deve-se incluir perdas inevitáveis.
2- Considerando-se que 10.385 m3 desta rocha serão dirigidaos à britagem, deve-se
representar no fluxograma de origem e destino este fato com suas quantidades.
3- O volume de solos de decape da pedreira deveria também ser levantado e lançado no
fluxograma com indicação de sua origem e destino.
Figura 4 - Exemplo de fluxograma de origem e destino dos materiais extraídos
 dos estudos da Barragem de Seven Oaks USA.
34
Não existe padronização com relação às denominações tratadas a seguir. Sempre que o leitor
se deparar com termos e critérios diferentes dos aqui abordados, sugere-se que procure conhecer
o seu significado a fim de evitar erros. O importante é que eles fiquem bem esclarecidos uma vez
que será impraticável tentar universalizá-los. Neste trabalho define-se como:
Eficiência Operacional: é a relação que existe entre o rendimento real e o rendimento teórico
calculado de um determinado equipamento. Corresponde ao percentual de trabalho efetivo e
produtivo da máquina por hora de funcionamento. Sabe-se que num período de 60 minutos, não
se consegue manter o equipamento em trabalho efetivo durante todo o tempo. Sendo assim, um
equipamento que em uma hora conseguir efetivamente trabalhar e produzir durante 50 minutos
terá um fator deeficiência operacional de Eo = 50/60 = 0,83. O fator de eficiência operacional de
uma máquina pode ser obtido através de medições práticas de uma série significativa de dados
seguida de tratamento estatístico que possa oferecer valores representativos. Evidentemente
estarão influenciando nesses dados a habilidade do operador, as características do projeto da
máquina, local do trabalho, etc. Um Empreendimento poderá desenvolver uma campanha para
medir esses fatores de eficiência, obter dados importantes para aperfeiçoar os estudos sobre a
performance de seus equipamentos e como isso registrar informações de grande valia para outros
Empreendimentos da organização. Basta que se aproprie as horas efetivamente trabalhadas t1
do equipamento para produzir uma quantidade significativa Q1 de um determinado serviço, obtendo-
se assim o seu rendimento real ;
 Rr = Q1/t1 un/h
Dispondo-se do resultado de cálculo do rendimento teórico ( Rt un/h) deduzido com os dados
do catálogo do fabricante, aplicados às condições locais da apropriação, determina-se o fator Eo
pela relação: Eo = Rr / Rt .
Normalmente os grandes fabricantes fazem estudos sobre a eficiência operacional de seus
equipamentos para que possam servir de recomendação para aplicação nos cálculos dos rendimentos
de suas máquinas. Esses dados entretanto devem ser utilizados com reservas, porque certamente
não corresponderão à realidade de cada caso.
Exemplo:
Um fabricante recomenda para suas carregadeiras sobre pneus os seguintes fatores de
eficiência operacional:
Para trabalhos diurnos : Eo= 0,70
Para trabalhos noturnos : Eo= 0,60
Pede-se determinar para as condições de trabalho diurno:
Qual o rendimento teórico da máquina referido ao corte?
 Qual o rendimento real da máquina referido ao corte ?
Dados de catálogo:
Volume da caçamba cheia = 4,6 m3
Fator de enchimento da caçamba = 0,75
Ciclo = 0,80 min
Dados de laboratório no local da obra:
Densidade do solo no = 1,7 t/m3
Densidade do solo solto = 1,4 t/m3
4.2.1.c- Fatores de eficiência:
35
Solução:
a) Determinação da produção teórica da máquina referida ao corte:
PT = ((4,6* 0,75* /0,80) 60) *( 1,4/1,7) = 213 m3/h
b) Determinação da capacidade de produção real da máquina referida ao corte:
PR = 213* 0,70 = 149 m3mh.
4.2.1.d - Conceitos de mobilização dos equipamentos:
Deve-se fixar a quantidade total a mobilizar de um determinado tipo de equipamento de modo
a atender o número total calculado para estar efetivamente trabalhando em expedientes onde se
expurgou os efeitos das chuvas. Observe-se que o cálculo teórico da quantidade de equipamentos
provém da divisão entre a quantidade de horas requeridas efetivamente trabalhadas, obtidas
a partir das produções horárias efetivas aplicadas às quantidades do mês, e as horas disponíveis
de expediente, obtidas da multiplicação dos dias praticáveis DP pelas horas de expediente de
cada dia. Para calcular a quantidade de equipamentos a mobilizar deve-se manter coerência entre
esses dois tipos de horas. Para resolver este assunto, introduz-se no resultado do cálculo analítico
da quantidade de equipamentos, um fator de correção denominado aqui coeficiente de utilização
U4, mantendo-se assim a mesma notação do trabalho de Athayde. Este fator será representado
pela seguinte relação:
U4 = HT/ ( HT+HP+HM)
Em que:
U4 = Fator de utilização para prever as máquinas a mobilizar.
HT = total de horas trabalhadas do equipamento.
HP = total de horas paradas por planejamento; esperas de liberação, fiscalização, etc.
HM = total de horas paradas para manutenção, preventiva ou corret iva.
Exemplo:
O processamento dos cálculos analíticos chegou a um número Neq = 4,65 para a quantidade
de tratores D8 requerida nas frentes de serviço de um Empreendimento. Sabendo-se que
o índice de utilização U4 dessa máquina é de U4 = 0,75 , pede-se determinar quantas
unidades devem ser mobilizadas.
Solução:
N mob = 4,65/0,75 = 6,20
Nota: Pode-se arredondar subjet ivamente para mais ou para menos.
4.2.1.e- Rendimento das máquinas motrizes
Serão discutidos vários aspectos importantes relacionados com as máquinas motrizes que o
leitor não pode deixar de ter em mente durante seus estudos.
36
Resistência ao rolamento:
É a resistência que um veículo enfrenta ao se deslocar sobre uma superfície qualquer, seja ele
autopropelido ou rebocado. Na física, costuma-se chamar de resistência ao atrito de rolamento,
mas aqui chamaremos simplesmente de resistência de rolamento. A variação desta resistência é
considerável com o tipo e condições da superfície sobre a qual o veículo se move. Solos macios
oferecem mais resistência do que superfícies rígidas. Para veículos que se deslocam sobre pneus,
a resistência ao rolamento varia de acordo com o tamanho, pressão e rugosidade dos pneus. Para
veículos sobre esteiras, a resistência varia principalmente de acordo com o tipo e condições da
superfície de rolamento. Um veículo com pneus vazios oferece mais resistência a ser empurrado
manualmente do que se estiver com os pneus cheios. A diferença é devido às mudanças na
resistência de rolamento. O tipo e tamanho dos pneus de um equipamento devem ser definidos
após o conhecimento das condições de rolamento onde ele i rá t rabalhar.
A apresenta dados numéricos com ordens de grandeza percentuais de resistências de rolamento
para diversos tipos de superfície e de material rodante. Dados em porcentagem do peso da
máquina, para equipamentos montados sobre pneus e esteiras.
Fonte de referência: Manual Caterpillar exceto onde indicado.
Nota 1: Fonte de referência Horace K. Church. Para veículos montados sobre esteiras. * valores estimados.
Nota 2: O ábaco do fabricante fornece os esforços líquidos de tração DRAW BAR PULL já incorporando a resistência de
rolamento de teste. Os dos itens 7, 8 e 9 da coluna em foco são acréscimos para pisos mais macios.
Nota 3: Dados combinados para trator de esteiras com equipamento sobre pneus. Ex. dando pusher em Moto scrapers
Tabela 1 - Tabela de resistências de rolamento.
37
Exemplo:
Determine a resistência ao rolamento que a superfície pode oferecer ao deslocamento de
uma carreta sobre pneus com peso bruto total de 40 toneladas, sabendo-se que ela irá
trafegar em terra compactada.
Solução :
Peso bruto total = 40t
Resistência ao rolamento = 2,5%
O esforço de tração necessário para manter a carreta em movimento será de:
FT = 40* 0,025 = 1,00t
Para se medir na obra a resistência que uma determinada superfície pode oferecer ao rolamento
de um veículo, basta que se tome o seu peso bruto P em uma balança e em seguida se execute
uma tração Ft com força capaz de mantê-lo em movimento. A relação percentual Ft/P será o
coeficiente de resistência de rolamento. O cabo de tração deverá ser dotado de um dinamômetro
para medir o esforço. Sugere-se que o teste seja feito em plano horizontal. Caso a superfície de
teste seja inclinada, deve-se considerar a decomposição das forças e seus efeitos. Para maior
confiabilidade, deve-se fazer uma série de medidas e dar tratamento estatístico aos dados obtidos.
O coeficiente de aderência:
Quando um trator de esteiras tenta empurrar um motoscraper, ou qualquer outro equipamento,
o seu esforço poderá ficar limitado às características da superfície antes que sua capacidade plena
seja mobilizada. Esta limitação é significativa nos casos de superfícies muito lisas e escorregadias.
A máxima força disponível no trator somente será plenamente aproveitada se houver aderência
entre seu material rodante e a superfície de rolamento. Se esta aderência for rompida, o trator
"patinará" sem conseguir mover a carga. A aderência ocorre por atrito ou combinação entre atrito
e coesão, a depender do tipo de material rodante e da natureza da superfície.
Para simplificar o entendimento, este trabalho tratará apenas da relação simplesentre os
esforços tangenciais e normais envolvidos. Esta relação será denominada coeficiente de aderência.
Ele deve ser entendido como um fator pelo qual o peso total do trator deve ser multiplicado, para
que se obtenha o esforço máximo de tração devido à aderência do material rodante à superfície
de operação, a partir do qual ele começará a "patinar". Este coeficiente varia de acordo com a
natureza da superfície e com o tipo de material rodante. A tabela seguinte apresenta dados
numéricos representativos para o mesmo.
Fonte : R.L. Peurifoy Second edition
Tabela 2 - Tabela com coeficientes de aderência.
38
Exemplo:
Um trator de esteiras D8N tem peso total de operação de 36.746kgf
Qual o máximo esforço que suas esteiras poderiam desenvolver sobre terreno argiloso
molhado, sem "patinar", caso ele tentasse deslocar uma carga estática de grandes proporções?
Solução:
Coeficiente de aderência das esteiras no terreno argiloso molhado = 70%.
Fmax = (70/100)* 36.746 = 25.722kgf. A partir deste esforço, se seu motor tiver capacidade,
sua esteira começará a "patinar".
A força de tração DRAW BAR PULL:
É a força líquida disponível na barra de tração, que o trator de uma determinada potência possui
para empurrar ou puxar uma carga sob velocidade definida. Para os tratores de esteiras, normalmente
os catálogos dos fabricantes fornecem ábacos que dão a força líquida disponível na barra de
tração, chamada de DRAW BAR PULL, como parte das especificações desses equipamentos.
Veja o exemplar dada figura 2 . Esses ábacos já trazem descontadas as perdas internas da
máquina e mais as resistências ao rolamento das superfícies de teste, definidas como horizontal
e de 110 lb (49,88kgf) por tonelada de peso do trator. Isto eqüivale à resistência de rolamento de
cerca de 5,5% do peso da máquina, operando sobre superfície precariamente mantida e sulcada.
Para o caso de superfícies mais macias, alguma resistência adicional deve ser considerada como
observado na nota 2 do rodapé da Tabela 1.
Figura 2 - Gráfico do
DRAW BAR PULL
para o trator D6D GLP.
 (Fonte: catálogo da Caterpillar).
A força efetiva máxima aproveitável:
Se o coeficiente de aderência do material rodante com a superfície for alto o bastante para o
trator não patinar, então a força efetiva máxima aproveitável será a proveniente do ábaco do
equipamento, ou seja, a DRAW BAR PULL . Caso contrário, o material rodante patinará e, neste
caso, a força máxima de tração ficará limitada ao peso do equipamento multiplicado pelo coeficiente
de aderência com a superfície. Devem ser consideradas as influências das forças tangenciais e
normais decompostas dos pesos dos equipamentos, quando eles estiverem atuando em superfícies
inclinadas.
Potência disponível no volante do motor: FLYWHEEL POWER
Ao se consultar a potência do motor no catálogo do fabricante, deve-se tomar cuidado para
conhecer o significado correto desse dado pois o mau entendimento poderá resultar em erros
significativos. Os fabricantes geralmente divergem das referências desta medida de conformidade
com as normas de seus países. Para evitar dúvidas considera-se neste trabalho a potência de
catálogo, aquela disponível no volante do motor. A Caterpillar a denomina de Flywheel power .
Haverá sempre uma potência efetiva de trabalho a ser desenvolvida pelo equipamento, efective
drawbar horsepower, para cada força líquida de tração aplicada e respectiva velocidade.
Exemplo:
Um trator D6D LGP da Caterpillar precisa rebocar, rampa acima, uma vagoneta sobre esteiras,
carregada com pedras, em plano inclinado de 17o pista em terra firme seca.
Dados:
Resistência ao rolamento da vagoneta; em terra firme 3 %
Coeficiente de aderência para terra firme- esteiras 90 %
Potência do trator no volante do motor- flywheel power 140 HP
Peso próprio do trator WT= 17.300kgf
Peso total bruto da vagoneta + carga de pedras WV= 30.000kgf
Pede-se responder:
a) Conseguirá o trator puxar a vagoneta?
b) Qual será a potência efetiva de trabalho do trator para as condições do exemplo?
39
Solução da questão (a) :
Características do trator:
Peso próprio do trator 17.300kgf
Componente do peso trator normal ao plano WTn= 17300* cos 17o 16.544kgf
Componente do peso do trator tangencial ao plano WTt= 17300* sen 17o 5.058kgf
Força máx. de resist. por aderência das esteiras ao solo = 16.544*0,90 14.889kgf
Características da vagoneta:
Peso bruto da vagoneta carregada com pedras 30.000kgf
Compon.do peso da vagoneta normal ao plano WVn= 30000* cos 17o 28.689kgf
Compon. do peso da vagoneta tangencial ao plano WVt= 30000* sen 17o 8.771kgf
Resistência ao rolamento da vagoneta RRv= 28.689* 0,03 8 6 0 k g f
Verificação se o trator conseguirá puxar a vagoneta:
Do ábaco da Figura 2 para o DRAW BAR PULL do trator D6D LGP obtém-se:
Força disponível líquida de tração 1a marcha e velocidade de 2,00 km/h =15.000kgf
As forças de reação que precisarão ser mobilizadas são:
Componente do peso do trator tangencial ao plano WTt= 5.058kgf
Compon. do peso da vagoneta tangencial ao plano WVt= 8.771kgf
Resistência ao rolamento da vagoneta = 28.689* 0,03 860kgf
Resistência total a ser mobilizada 14.689Kgf
Nota: A resistência de rolamento do trator já está considerada no ábaco.
Vide nota 2 da Tabela 1.
Conclusão:
Teoricamente o trator conseguirá puxar o conjunto, apesar de estar no limite de sua capacidade
para o caso. Note-se que a sua capacidade líquida de tração é de 15.000kgf, superando a resistência
total a ser mobilizada que é de 14.689 kgf. Por outro lado, a força de aderência das suas esteiras
ao solo é de 14.889 kgf também superando a resistência total a ser mobilizada. Sendo assim, esta
força de aderência ao solo comandará a capacidade máxima de mobilização do conjunto visto
que ela é menor do que a capacidade líquida de tração da máquina para as condições do exemplo.
Quando a relação entre as forças envolvidas estiver no limite, como no caso acima, recomenda-
se adotar um trator de maior porte, ou então, reduzir a carga a ser mobilizada.
Solução da questão (b):
Respeitando-se as unidades envolvidas, a potência efetiva explorada da máquina para as condições
deste exemplo será de:
Sabe-se da física que: Potência = Força* velocidade. Tem-se então:
PHP = (14.689kgf* 2,00 Km/h)/ 273,65 = 107,4 HP
Razão: potência efet iva/potência disponível no volante = 107,4/140 = 0,77
Vê-se que para desempenhar a tarefa nas condições do exemplo acima o trator utilizará 77% da
sua potência disponível.
Nota:
Na falta de ábacos do fabricante, pode-se fazer uma estimativa grosseira da força disponível do
trator aplicando-se os conhecimentos da Física.
Sabe-se que: Potência = Força* velocidade.
Adotando-se um fator de redução Fr para definir a relação entre potência efetiva/potência no
volante e considerando as unidades, pode-se calcular a força com a seguinte fórmula:
F = 273,65* Fr* Pot/V
Em que:
F = força em kgf
Pot = Potência em HP
V = velocidade em km/h
Exemplo:
Qual a capacidade de tração de um trator de pneus de 140 HP com velocidade de primeira
marcha de 5,23 km/h? A superfície é horizontal. Adote um fator Fr = 0,70.
Solução:
F = 273,65* 0,70*140/5,23 = 5.128 kgf
40
Pneus:
A seleção do pneu certo para um equipamento pesado é fundamental e o fabricante deve ser
consultado, porque a produtividade e os custos operacionais dessas máquinas dependerão,
fundamentalmente, da performance de seus pneus. A temperatura de fabricação dos pneus pode
atingir cerca de 132oC onde o processo de vulcanização converte a matéria prima da borracha e
seus aditivos num composto homogêneo.
Os maiores problemas ocorrem quando esses pneus operam em temperaturas acima de seus
limites aceitáveis. O pneu gera calor interno quando rola e flexiona durante o trabalho no campoe se este calor é gerado mais rápido do que a dissipação para o ambiente, a sua temperatura
pode atingir valores prejudiciais.
À proporção que a temperatura vai aumentando o pneu vai perdendo resistência, ficando
susceptível à falência. A geração de calor nos pneus depende dos seguintes elementos:
A carga com a qual o pneu está trabalhando; flexão por revolução.
A velocidade com que o pneu se desloca no terreno; freqüência de flexão.
Temperatura ambiente e da superfície onde o pneu está trabalhando.
Conceitos sobre o índice PxV ; o fator carga X velocidade:
Os fabricantes de pneus publicam tabelas sobre um fator conhecido como TKPH, o que significa
Toneladas X Kilômetros por hora. O mesmo pode também ser expresso em TMPH ou Toneladas
X Milhas por Hora.
Este fator estabelece os limites de solicitação dos pneus para uma determinada condição de
trabalho. De posse dos dados limites de TKPH ou TMPH dos pneus, indicados pelo seu fabricante,
pode-se analisar as condições previstas de trabalho dos mesmos para determinar se as solicitações
impostas pela operação da máquina encontram-se dentro dos níveis aceitáveis para a segurança
dos pneus.
O índice PV do pneu tem o seguinte significado numérico:
(Carga média sobre o pneu) x (velocidade média da máquina para o turno de trabalho)
Ele pode ser determinado para as condições da obra da seguinte forma:
Carga média sobre o pneu: CM
CM = (carga sobre pneu c. equipam vazio + carga sobre pneu c. equipam carregado) /2
Velocidade média para o turno: VM
VM= (Percurso de um ciclo, ida e volta x No de viagens do turno) / No de horas do turno.
Para distâncias excessivas de transporte, 32 Km ou mais, deve-se consultar o representante dos
pneus para modificação do TKPH.
41
42
Exemplo:
Um moto scraper 651E tem um percurso total previsto, de ida e volta, de 1.850m para cada ciclo
de operação. Sabe-se, pelos cálculos de produtividade do equipamento nas condições de serviço,
que o mesmo fará uma média de 80 viagens, ou ciclos, por turno de trabalho. O turno será de 12
horas e o material a ser escavado será argiloso com densidade solta ds = 1,6 t/m3.
Dados do Equipamento extraídos do catálogo da Caterpi l lar 23a Edição.
Peso operacional da máquina vazia = 60.950 Kgf
Capacidade da caçamba:
Rasa = 24,5 m3
Coroada= 33,6 m3
Distribuição das cargas sobre os eixos do equipamento vazio:
Dianteiro = 66%
Traseiro = 34%
Distribuição das cargas sobre os eixos do equipamento carregado:
Dianteiro = 53%
Traseiro = 47%
Especificação dos pneus:
37.5R39 * * (E-3)
Significados: 37,5 é a largura em polegadas; R indica pneu Radial; 39 é o diâmetro nominal interno
em polegadas; os dois asteriscos são da classificação Michelin para máquinas de transporte
operando em velocidades médias e altas, E indica serviços em terra e 3 de carga e transporte.
Existe uma regra geral para esta representação porém cada fabricante tem seu estilo próprio de
colocar esses dados.
Pede-se verificar:
Os pneus do equipamento suportarão esta condição de serviço?
Premissas e cálculos:
Fator de eficiência da caçamba k=1,10
Determinação das cargas sobre um pneu para o caso do equipamento vazio:
Pneu dianteiro = 0,66*60.950 /2 = 20.114 kgf
Pneu traseiro = 0,34*60.950 /2 = 10.362 kgf
Determinação das cargas sobre um pneu para o caso do equipamento carregado:
Neste caso o peso total será de Pt= 60.950 +1,1*24,5*1.600 kgf/m3 = 104.070 kgf
Pneu dianteiro = 0,53*104.070 /2 = 27.579 kgf
Pneu traseiro = 0,47*104.070 /2 = 24.456 kgf
Determinação das cargas médias sobre os pneus :
Pneu dianteiro: CMd = (20.144+27.579)/2 = 23.862 kgf ou 23,86 toneladas
Pneu traseiro = CMt = (10.362+24.456)/2 = 17.409 kgf ou 17,41 toneladas
Determinação da velocidade média de trabalho dos pneus :
VM = (1.850x80)/12 = 12.333 m/h ou 12,33 Km/h
Determinação do TKPH de trabalho dos pneus:
Pneu dianteiro: TKPH d = 23,86 * 12,33 = 294
Pneu traseiro: TKPH t = 17,41* 12,33 =215
Consultando-se o fabricante dos pneus ele definiu que o TKPH máximo aceitável, do tipo especificado
e nas condições de trabalho, é de 598. Conclui-se daí que as condições de operação dos pneus
são seguras.
43
Efeito da altitude na performance da combustão interna dos motores:
Basicamente a combustão interna dos motores se dá pela combinação de oxigênio do ar com
o combustível para converter a energia latente em energia mecânica. A potência de um motor
expressa o fator de conversão da energia armazenada no combustível. Para cada admissão de
combustível e ar no interior de cada cilindro do motor deve existir uma proporção correta dessa
mistura, a fim de se obter a máxima eficiência e potência do motor.
Esta proporção deverá prover oxigênio suficiente para suprir os requisitos da combustão. Se
a densidade do ar for reduzida, como acontece com o aumento da altitude, reduz-se também a
taxa de oxigênio por volume de ar em relação à proporção encontrada no nível do mar e
conseqüentemente haverá menos oxigênio dentro do cilindro antes de cada combustão.
Considerando-se que a taxa entre oxigênio e ar deve ser mantida, reduz-se então a quantidade
de combustível para manter a proporção correta. O efeito direto deste processo é a redução de
potência do motor. O ser humano experimenta este mesmo efeito quando realiza trabalho em altas
altitudes. Embora ele possa respirar o mesmo volume de ar, não admitirá oxigênio suficiente para
suprir suas necessidades.
As potências dos catálogos valem geralmente para até 900m acima do nível do mar. Para
altitudes maiores recomenda-se consultar os fabricantes. A Caterpillar e outros fabricantes,
costumam colocar tabelas em anexo aos seus catálogos contendo as reduções de potência a
serem consideradas com as elevações das altitudes.
Normalmente as máquinas modernas de grande porte dispõem de turbo compressor. Trata-se
de um mecanismo que acresce a pressão de ar admitida, corrigindo assim o suprimento de oxigênio
para o motor, o que minimiza o problema da perda de potência com a altitude. Esta correção, na
maioria dos equipamentos modernos, é feita de forma digital, e para cada condição de trabalho,
devendo ser programada por um especialista no assunto. Os equipamentos de pequeno porte não
possuem este dispositivo.
4.2.1.f - Seleção dos equipamentos:
Um problema que o construtor precisa enfrentar é selecionar os equipamentos que mais se
adaptam ao seu Empreendimento. Ele deve considerar o dinheiro gasto em equipamentos como
investimento que será recuperado no decorrer da obra, através dos resultados dos serviços que
a máquina ajuda executar. Dentro deste enfoque o equipamento deve pagar-se por si mesmo
através de receitas que superem os custos dos serviços da construção. Não se deve mobilizar
um equipamento sem que haja um estudo prévio do caso específico do serviço. Sempre é possível
determinar o tipo e o tamanho de equipamento que parece mais adequado para um serviço, mas
somente esta conclusão não é suficiente para que se possa tomar a decisão. Deve-se analisar
se para o caso vale a pena investir em um novo tipo de equipamento, utilizar as unidades usadas
que a empresa dispõe ou alugar de terceiros. Tudo isso envolve uma análise econômica associada
às políticas de investimento da organização, considerando-se evidentemente o porte do
Empreendimento e suas perspectivas de resultados.
Talvez um Empreendimento não seja suficientemente grande para justificar uma compra,
principalmente se o equipamento não for totalmente amortizado no projeto. A empresa pode ter
um equipamento que por um momento esteja ocioso e que não seja o ideal para um determinado
projeto, mas que também se adapte a ele sem problemas. Neste caso, a compra do equipamento
ideal poderia não ser conveniente caso ele não fosse totalmente depreciado no Empreendimento.
Existiria a possibilidade de no futuro a empresa ter que arcar com a ociosidade dos dois
equipamentos após a conclusãodas obras, permanecendo ainda as incertezas de seus usos em
futuros projetos. Esta observação serve para chamar a atenção de que o equipamento aparentemente
ideal pode provar ser mais caro do que um outro que a empresa já possui.
44
Exemplo:
Uma barragem precisa construir um aterro compactado com 2.000.000 m3 de solos. O material
deste aterro precisa ser escavado e transportado da jazida da obra até a praça de trabalho. A
equipe de estudos precisa decidir entre duas alternativas de transporte visualizadas.
Uma alternativa seria utilizar um sistema de transporte por caminhões. Neste caso, será
necessário construir uma estrada especial a um custo calculado para implantação e manutenção
de R$700.000,00 que será perdida após conclusão das obras. Calculou-se que o custo da escavação
carga e transporte por caminhões será de R$0,85/m3, medido solto, após escolha dos equipamentos
mais econômicos para este sistema, incluindo todos os custos de operação, manutenção,
propriedade, valor residual de venda, etc.
Uma outra alternativa seria utilizar um sistema de correias transportadoras e estimou-se o custo
total de implantação do sistema em R$1.600.000,00 e que poderá ser vendido a R$150.000,00
após conclusão do Empreendimento. O custo de operação do sistema de correias, incluindo;
manutenção, propriedade, energia, etc foi calculado em R$0,50 R$/m3 medido no aterro.
Pede-se identificar o sistema mais econômico sabendo-se que os estudos de laboratório apontam
os seguintes dados:
Densidades do solo:
No corte: ...... dc = 1,60 t/m3
Solta: ........... ds = 1,20 t/m3
No aterro:...... da = 1,70 t/m3
Solução:
a) Sistema de caminhões:
Custo da estrada ............................................................................... 700.000,00
Custo do transporte = 2.000.000* (1,70/1,2) *0,85 .................... 2.408.333,00
 Total 3.108.333,00
Custo unitário = 3.108.333,00/2.000.000,00 = 1,55 R$/m3 no aterro
b) Sistema de correias transportadoras:
Custo do sistema = (1.600.000,00 - 150.000,00)............................. 1.450.000,0
Custo de operação do sistema = 2.000.000* 0,50 ...........................1.000.000,00
 Total 2.450.000,00
Equipamentos de uso corrente:
A definição de equipamento de uso corrente não é clara. O que é equipamento corrente para
uma empresa pode não ser para outra, a depender da concentração de mercado de cada uma
delas. Uma forma de definir este assunto seria considerar correntes os equipamentos de linha,
de fabricação em série. É desejável que, na medida das justificativas econômicas, o construtor
procure mobilizar equipamentos de uso corrente. Isto facilitará a reposição de peças e reduzirá
os custos de manutenção.
Equipamentos especiais:
Podemos dizer que equipamentos especiais são aqueles fabricados sob encomenda para um
determinado projeto ou tipo especial de operação. Um exemplo de equipamento especial é a
estrutura para construção de pontes com avanço em Canti Travel. Outro exemplo são as estruturas
metálicas treliçadas do tipo SCICET para lançamento de vigas pré-moldadas. Outro tipo especial
são os TBM s Tunneling Boring Machines utilizados para escavação de túneis. A seleção dos
equipamentos deve considerar sempre os aspectos técnicos e econômicos.
45
Custo unitário = 2.450.000,00/ 2.000.000,00 = 1,23 R$/m3 no aterro
Conclui-se que, no caso, o sistema de correias seria mais econômico. Note-se entretanto que
no problema acima os elementos principais que serviram como base de cálculos já foram
"mastigados". Na prática, a equipe deverá estudar todas as possibilidades e condições de trabalho
 como por exemplo:
1- A alternativa mais econômica dentre as diversas possibilidades de composição de patrulhas
de trator, carregadeira e caminhões para a produção horária requerida, considerando-se ainda
as características reais do caso em foco tais como: distância de transporte, condições dos acessos,
climatologia, etc.
2- A alternativa mais econômica dentre as diversas alternativas de projeto de correias
transportadoras para a produção horária requerida, considerando-se as distâncias envolvidas, a
confiabilidade de operação e assistência técnica do sistema, potencialidade de reutilização ou
revenda, etc.
Note-se a importância dos estudos pois uma decisão sem base poderia resultar, para o exemplo
em pauta, num custo adicional para o Empreendimento de R$ 658.333,00. Dependendo de cada
situação poderá haver ainda uma decisão empresarial para o caso, podendo-se decidir inclusive
até pela alternativa mais cara, se forem ponderados outros fatores subjetivos tais como; inconveniência
de se adquirir um equipamento de pouca versatilidade de manutenção, peças de reposição,
confiabilidade operacional, etc.
O exemplo acima dá uma idéia de como é importante se estudar alternativas de execução
levando em conta as particularidades de cada Empreendimento. Pode-se notar que os preços
envolvidos são atributos de cada realidade local. O custo operacional de um caminhão aqui no
Brasil por exemplo é bem diferente do custo operacional do mesmo caminhão nos Estados Unidos.
Lá a mão de obra de operação pode atingir o equivalente a 50,00 R$/h enquanto aqui no Brasil
este custo pode ser de 15,00 R$/h. O custo do óleo Diesel lá pode atingir o equivalente a 0,40
R$/litro, enquanto aqui no Brasil pode ser de 0,90 R$/litro. Os encargos sociais são diferentes,
enfim cada caso é um caso que deve ser estudado individualmente..
4.2.1.g - Ciclos de operação dos equipamentos:
Em geral os equipamentos de construção trabalham em ciclos que se repetem continuamente.
Esses ciclos sofrem influências e variações por diversos motivos. Considere-se por exemplo um
caminhão que é carregado continuamente por uma carregadeira frontal. O ciclo do caminhão inclui
pelo menos os seguintes elementos:
Carga / Transporte / Descarga / Retorno / Posicionamento no local de carga.
O tempo de ciclo passa a ser a soma dos tempos mínimos calculados para cada uma das
partes, considerando-se as condições reais de cada uma delas. Na prática haverá variações
significativas de ciclos, especialmente quando uma certa quantidade de caminhões distintos forem
usados no sistema. Também a taxa de produção selecionada para a carregadeira é baseada em
uma média. Novamente aqui existirão variações na prática. Então, com essas variações de ciclos
de ambas as partes não será possível sustentar a sincronização das operações de carga e de
transporte por um período de tempo, sem experimentar alguns atrasos pela espera da carregadeira
ou do caminhão. Este conceito, apesar de estar utilizando o exemplo em foco serve para qualquer
tipo de operação. Deve-se ter pelo menos dois objetivos quando se procede a análise das operações
das pessoas ou dos equipamentos.
46
Determinar o tempo médio para cada ciclo.
Reduzir o tempo de ciclo pela eliminação ou redução de perdas de tempo desnecessárias e
com isso incrementar a produtividade.
Conclui-se daí que conhecer e dominar o ciclo é ter nas mãos a ferramenta essencial de
produtividade, porque o ciclo sempre estará em foco mesmo que haja evolução da tecnologia
incorporada ao equipamento e ao ambiente onde ele opera. Equipamentos de mesmo porte e
natureza porém pertencentes a séries mais modernas de fabricação, com tecnologia incorporada
que dê mais agilidade nas operações, tendem a ter menores ciclos de produção, consequentemente
maior produtividade em relação às séries mais antigas.
Medições na obra seguidas de tratamentos estatísticos dos dados serão de boa conduta na
busca do conhecimento dos ciclos. Através dos registros no canteiro de uma quantidade razoável
de ciclos de uma determinada operação, pode-se determinar com base científica o ciclo médio e
o seu desvio padrão correspondente. A ação direta, com criatividade e disciplina, nas causas das
durações de tempo dos elementos componentes desseciclo, irá conduzir a uma conquista gradativa
de melhores níveis de produtividade. Esses níveis conquistados poderão servir como paradigmas
para serem superados.
Figura 3 - Ciclos de caminhões medidos
na Barragem de Letsibogo – África.
47
4.2.2- Dimensionamento racional das operações e seus conceitos
Esses critérios podem ser aprimorados no decorrer das obras. Se a compactação de um aterro
em solo argiloso não exigir controle rigoroso, por exemplo, pode-se tolerar variações na umidade
do solo. Será então razoável considerar os dias de chuvas com precipitação abaixo de 5mm
praticáveis para aquele caso. Não existe critério único para tratar este assunto. O fato é que a
influência do clima nunca deve ser negligenciada, e os dados mais confiáveis possíveis precisam
ser obtidos e trabalhados.
Sugere-se preparar uma tabela para cada tipo de serviço, expondo mês a mês a precipitação
média, com as respectivas justificativas de cálculo dos resultados do número de dias praticáveis,
considerando-se obviamente o calendário do Empreendimento com seus dias de folga programada.
Ela será útil para se programar as durações das atividades do cronograma físico e também para
se calcular as quantidades de recursos de construção a mobilizar, especialmente os equipamentos.
Seria inoportuno e cansativo para os objetivos deste trabalho tentar detalhar um sem número
de metodologias e processos de construção. Esta matéria não possui receitas prontas para que
a pessoa possa simplesmente pegar e aplicar ao seu Empreendimento. Muitos dados e informações
precisam ser levados em conta quando se deseja estudar a metodologia de execução de um
determinado serviço e o Conhecimento da Encomenda deve ser o pano de fundo deste cenário.
Existem, entretanto, grupos das metodologias mais freqüentemente utilizadas na construção
que possuem seus conceitos gerais consagrados. Esses grupos de metodologias normalmente
têm dentro de si elementos comuns que precisam ser bem entendidos, e por causa disso estão
aqui apresentados. Note-se que a abordagem trata os casos de forma genérica, não se fixando
em tamanho, modelo, fabricante, proprietário de patente, etc. A escolha do elemento certo para
cada Empreendimento cabe à equipe de estudos que poderá contar com a experiência de pessoas
da Empresa ou consultores, e deverá obter dos fabricantes dos equipamentos e proprietários das
patentes, as características específicas do seu caso particular.
Em um Empreendimento, as principais metodologias devem ter dimensionamento racional das
operações, com demonstração dos resultados numéricos. Em muitos casos será prático e
conveniente lançar mão de dados registrados de outros contratos, recomendando-se porém cautela
neste procedimento. Em qualquer caso deve predominar o bom senso de se considerar a realidade
do serviço que estiver sendo estudado. Para isto, será necessário que se determine para cada
caso específico; as distâncias de transportes envolvidas, tipos de pavimentos, rampas, velocidades,
as quantidades de produção horária requeridas, as propriedades físicas dos materiais, os tipos
e características técnicas dos equipamentos, etc.
4.2.1-h - Praticabilidade dos serviços:
Devem ser consideradas no planejamento as influências dos dias paralisados devido a
interferências climáticas tais como; chuvas, marés, etc. Sugere-se obter dados estatísticos confiáveis
junto a órgãos do governo ou entidades particulares especializadas. Os serviços em solos são
geralmente os mais afetados pelas chuvas, não significando porém, que os estudos de praticabilidade
se restrinjam a eles. A precipitação de uma região é normalmente expressa em milímetros, e
corresponde ao registro da altura de água acumulada em um elemento de área padronizada; os
pluviômetros. Esses registros são diários, acumulados no mês e no ano.
As areias, por serem mais permeáveis que os solos argilosos, tendem a absorver e dissipar
mais facilmente as águas das chuvas, permitindo a retomada dos trabalhos mais cedo com relação
a esses últimos. Por sua vez, as argilas e solos argilosos, quando compactados, adquirem uma
"selagem", admitindo drenagem superficial eficaz. Deve-se fixar critérios de retomada da praça
de trabalho para cada tipo de serviço, considerando-se também as características do solo. Pode-
se estimar percentuais de acréscimo ou redução sobre a quantidade total dos dias impraticáveis.
48
4.2.2.a- Desmatamento:
Sempre que for necessário, deverá ser executado o desmatamento da área de construção. Ele
pode compreender :
Roçagem e derrubada de mata
Destocamento.
Limpeza.
Pode-se classificar a vegetação em:
Vegetação rasteira
Arbustos e árvores de pequeno porte; com diâmetros de até 20cm.
Árvores de grande porte ; com diâmetros acima de 20cm.
Deve-se lembrar sempre que o ato de desmatar precisa estar aprovado pelos órgãos competentes
que cuidam do meio ambiente, devendo o Empreendimento possuir as licenças estabelecidas por
lei. Este ato deve possuir planejamento específico destacando o que será desmatado, as quantidades
por tipo de vegetação, locais para bota fora, tratamento do produto do desmatamento, viveiros
temporários para futuros replantios após conclusão dos serviços, etc.
Roçagem e derrubada de mata:
Consiste em remover a vegetação rasteira, os arbustos e árvores de pequeno e grande porte.
Na remoção da vegetação rasteira pode-se usar tratores de esteiras com Lâmina, baixando-se a
lâmina na profundidade necessária para arrancar a terra vegetal e raízes. As árvores de grande
porte podem ser derrubadas com moto-serras ou com tratores florestais apropriados para este
trabalho. Os troncos devem ser cortados em comprimentos adequados ao transporte. A carga
desses troncos poderá ser feita com utilização de carregadeiras hidráulicas especiais, de esteiras
ou de pneus, dotadas de garfos ou pinças. O transporte poderá ser feito por carretas ou caminhões
dotados de proteção para fixar as peças transportadas.
Os ciclos das operações devem ser estudados, considerando-se os tipos de equipamentos e
suas capacidades, as condições locais de trabalho, acessos, distâncias de transporte, etc.
Derrubada das árvores de grande porte:
Para derrubar as árvores de grande porte com utilização de trator florestal deve-se primeiramente
provocar a ruptura das raízes. Para isto, empurra-se o tronco com a lâmina o mais alto possível
para aumentar o braço de alavanca. Caso necessário, pode-se fazer uma pequena rampa de terra
em direção ao tronco para que a lâmina ganhe mais altura. Após esta etapa o operador pode fazer
uma escavação em direção à raiz, empurrando em seguida todo o conjunto. Deve-se colocar um
cabo de aço tracionado do lado oposto para direcionar a queda, de modo a proteger o operador.
Se a árvore for de porte muito grande, aconselha-se atacar inicialmente suas raízes com o
escarificador da máquina ou cortá-las com machado.
Para desmatar florestas muito densas com árvores altas e copadas pode-se utilizar correntes
pesadas e esferas de aço com diâmetros acima de 2m. Trabalha-se normalmente com duas esferas
espaçadas e ligadas entre si e a dois tratores de grande porte através das correntes pesadas.
Esses tratores, trabalham em paralelo puxando esse conjunto de corrente e esferas como se fosse
uma rede de pescaria. Neste arrastão através da mata, derrubam-se as árvores retidas nas
correntes.
De posse desses elementos pode-se determinar os ciclos de produção das máquinas, suas
produções horárias e quantidades de equipamento requeridas. Exemplos desses cálculos estão
apresentados nos textos a seguir. Estas apresentações entretanto têm a finalidade de apenas
ajudar a compreender o processo do dimensionamento. Seus valores numéricos não devem ser
considerados em quaisquer estudos de casos reais. Evidentemente pesará na decisão da melhor
metodologia os aspectos técnicos e econômicos envolvidos. Vale enfatizar que as abordagens
dos grupos de metodologiasa seguir, servem para demonstrar como os dimensionamentos dos
seus elementos componentes podem se adequar às realidades de cada caso.
49
4.2.2.b- Escavações / cargas / transportes:
Existem diversas modalidades de escavações, seja do ponto de vista dos materiais a serem
escavados, seja do ponto de vista do projeto que requer essas escavações.
Do ponto de vista dos materiais pode-se ter escavações em solos e rochas devendo-se aplicar
aí os conhecimentos científicos das suas propriedades geológicas e geotécnicas para que se
garanta estabilidade e produtividade no processo.
Do ponto de vista do projeto pode-se ter uma infinidade de formas e dimensões dessas
escavações caracterizadas como; valas, canais, cavernas, túneis, shafts, etc.
Os principais elementos que compõem esta metodologia são os seguintes:
Escavações em rochas:
Em geral são feitas através de perfuração e detonação. Existem no mercado vários tipos
conhecidos de perfuratrizes, sendo cada uma delas apropriada a uma determinada finalidade.
Quanto ao processo de perfuração elas podem ser classificadas em perfuratrizes de percussão,
rotativas e roto-percussivas. As de percussão mais conhecidas são os marteletes manuais e
rompedores. As rotativas são normalmente utilizadas em sondagens. As roto percussivas são
utilizadas em perfuração para desmonte de rochas.
Quanto à configuração das perfuratrizes para desmonte de rochas tem-se as perfuratrizes sobre
carretas e as de profundidade do tipo "down in the hole". Para perfurações horizontais em túneis
e cavernas tem-se as perfuratrizes horizontais chamadas jumbos, normalmente de dois a três
braços, podendo ir até 4 braços. Cuidados especiais devem ser tomados de modo a evitar excessos
de escavação além e aquém das linhas do projeto, conhecidas como "overbreak" e underbreak"
respectivamente, e, evitar também trabalhos complementares de demolição nos pés das bancadas
de detonação conhecidos como repés. Um detalhamento mais profundo sobre este assunto foge
aos objetivos desta apostila, mas se o leitor quiser aprofundar-se na matéria, ele poderá consultar
os catálogos dos fabricantes TAMROC ou ATLAS COPOCO e ainda os seguintes livros:
Manual de Perfuração de Rocha do Eng. Curt Herrmamm - Publicação em português.
Voladura de Rocas de U. Langefors e B. Kihlström. Não existe publicação em português.
Destocamento:
Pode ser feito com auxílio do guincho do trator. Se o toco for pequeno ele pode ser simplesmente
empurrado e removido. Se oferecer resistência e com isso o trator patinar no terreno pode-se
passar o cabo do guincho do trator no toco a ser retirado fixando-se a sua extremidade em um
ponto fixo; um outro toco por exemplo ou um equipamento pesado. Pode-se ainda utilizar explosivos
executando-se furos sob a base do toco.
50
Figura 5 -Perfuratriz do tipo down in the hole. Figura 6 - Perfuratriz do tipo Jumbo.
Figura 4 - Perfuratriz sobre carreta em ação – Obra Ponte Rio Orinoco, Venezuela .
51
Os elementos comuns do processo de escavação em rocha são:
 A quantidade de furos no trecho que configura cada detonação.
 O projeto da malha de detonação de cada fogo.
 O volume desintegrado em cada detonação.
 Os comprimentos de cada furo da malha.
 O avanço médio da perfuratriz em cada furo e tipo de rocha.
 Tipo e consumo de explosivos e acessórios por cada furo.
Exemplo:
Tem-se um túnel com os dados abaixo. Determine para cada avanço o total de horas trabalhadas
em perfuração por um jumbo de 3 braços e quantas horas ele gastará por m3 de escavação em
rocha no corte. Determine também o consumo de explosivos por / m3.
Dados:
Avanço por fogo = 3,50m
Área da secção de escavação = 25m2
 Quantidade de furos por avanço = 46 unidades.
 Comprimento de cada furo da malha= 4,40m
 Avanço médio da perfuratriz em cada furo = 12,00m/h
 Consumo de explosivos gelatina 60% = 2,50kg/furo
OBS: Os dados acima são normalmente definidos num projeto de desmonte de rochas
executado por especialista na matéria.
Solução:
Total de horas gastas em perfuração por avanço = 46un * 4,40m /12 = 16,87h.
O total de horas trabalhadas em perfuração pelo jumbo será de = 16,87/3 = 5,6h
Volume por fogo = 3,50m * 25m2 = 87,50m3
Consumo de horas por volume = 5,6 / 87,50 = 0,064hs/m3 ou (15,62m3/h)
Consumo específico de explosivos = 2,50*46/87,50 = 1,31kgf/m3
Escavações em solos:
As escavações em solos podem ser feitas manualmente com uso de ferramentas apropriadas
ou então mecanizadas. Trataremos aqui apenas das escavações mecanizadas. Em geral as
escavações mecanizadas podem ser feitas através de cortes com lâminas, como acontece com
os tratores e motoscrapers, ou através da penetração de caçambas no solo como acontece com
as escavadeiras e draglines. Se o material for resistente à lâmina ele deverá ser escarificado com
"rippers", que são dentes especiais colocados nas traseiras dos tratores. Existe no mercado uma
variedade de tipos conhecidos de equipamentos de escavação em solos sendo cada um deles
apropriado a uma determinada finalidade.
52
Quanto à configuração dos equipamentos
de escavação eles podem ser classificados
em simplesmente escavadores, como é o
caso dos tratores de lâminas e das
e s c a v a d e i r a s , o u e n t ã o e s c a v o
transportadores como é o caso dos
motoscrapers que normalmente trabalham
auxiliados por tratores, dando-lhes "pushers"
no momento do corte por não terem potência
suficiente para efetuarem o corte produtivo
do material com ação dos seus próprios
motores.
Figura 7 - Trator de lâmina.
Figura 8 - Esquema de um ripper.
(Desenho de um ripper catálogo Caterpillar pag. 1-67)
53
Figura 9 - Exemplar de um gráfico de materiais ripáveis para trator D8R.
54
Figura 11 - Motoscraper com trator dando pusher.
Cálculo da produtividade:
A base de cálculo da produtividade geralmente será a divisão do volume mobilizado em cada
ciclo de operação do equipamento pelo respectivo tempo gasto neste ciclo.
O volume mobilizado em cada ciclo depende da capacidade volumétrica da caçamba do
equipamento. A capacidade volumétrica da caçamba poderá ser de V1 coroada ou V2 rasa.
Normalmente os catálogos dos equipamentos trazem essas duas informações.
Figura 10 - Retroescavadeira sobre esteiras.
55
Deve-se considerar sempre um fator de eficiência a ser aplicado sobre o dado da caçamba do
equipamento porque este volume está sujeito a características do material escavado. É fácil
compreender que uma argila coesiva tem comportamento diferente de uma areia seca sem coesão
e que por causa disso, numa escavação em argila, a caçamba pode vir mais cheia em cada ciclo.
Outro fato a considerar é o fator de conversão de volume que deve ser aplicado de conformidade
com as referências de medição da produtividade e dos serviços. Sendo assim, se a medição da
escavação for feita no corte, como acontece na grande maioria das situações, deve-se converter
o volume solto da caçamba para o volume no corte.
Os cálculos dos ciclos dependem do tipo de equipamento e de suas condições de trabalho. O
ciclo de um motoscraper por exemplo caracteriza-se pelos tempos de: escavação, viagem de ida,
descarga e retorno. Cada um desses tempos tem sua relação com o serviço do local escavado.
Assim, o tempo de escavação com motoscraper pode ser influenciado pelas propriedades do
material escavado, pelos espaços disponíveis para o trabalho, pelo desempenho do pusher, etc.
Os tempos de transporte de ida e de retorno dependerão das considerações de distâncias,
características superfíciais dos acessos, rampas, potências dos motores, etc. O tempo de descarga
dependerá do local de bota fora, manobras necessárias, etc.
Figura 12 - Esquema de caçamba coroada
Figura 13 - Ciclo esquemático do motoscraper
56
Em todos os casos a habilidade dos operadores é ponto fundamental durante todo o processodas operações.
Exemplo:
Três motoscrapers executam um corte de 15.000m3 a uma distância média de transporte L=
900m . Calcular o ciclo teórico, a produtividade de uma unidade em m3/h no corte, a duração total
do serviço. Defina também quantos motoscrapers poderiam ser acionados pelo trator dando pusher.
Dados do moto scraper:
 Q= 15,00m3(volume coroado). Dado pode ser extraído do catálogo da máquina.
 Velocidade ida Vi = 12,00km/h Dado a ser calculado p/ local.
 Velocidade volta Vv= 15,00km/h Dado a ser calculado p/ local.
 Tempo de manobras tm = 2 min ( dado de outras obras)
 Tempo de descarga td = 1 min (dado de outras obras)
 Eo= 0,80 fator de eficiência operacional
 Fator de eficiência da caçamba k= 1,10
Dados do Pusher:
 Tempo de ciclo Tp = 1,5 min
 Dados do solo:
 Densidade solta δs = 1,40 t/m3
 Densidade no corte δc = 1,60 t/m3
Solução:
Ciclo teórico de um motoscraper Tc = Tp + L/Vi+L/Vv+td+tm
Tc = 1,50 + (0,90/12,0)*60 + (0,90/15,0)*60 + 1,00+ 2,00 = 12,60min.
Produtividade do scraper no corte:
P= (Q* k* Eo/ Tc )* (δs / δc)= (15,00* 1,1*0,80/12,60)*( 1,40/1,60) = 0,92 m3/min o
P= 60* 0,92 = 55m3/h.
Número de scrapers que poderiam ser acionados por um pusher:
N = Tc/Tp = 12,60/1,50 = 8,4 ; aproximadamente, 8 motoscrapers.
Escavadeiras:
Normalmente atuam em escavações abaixo do seu plano de horizonte. São máquinas que
executam as escavações sem sair de sua posição e lançam o material escavado sobre um veículo
de transporte ou ao seu lado. Pelo fato de eliminarem os tratores de esteiras no processo de
escavação, essas máquinas vêm ganhando terreno atualmente, formando um boa associação
com caminhões. As escavadeiras de médio e grande porte são geralmente dotadas de braços
hidráulicos e assentadas sobre esteiras. As de pequeno porte são geralmente assentadas sobre
pneus e no momento da operação elas são "patoladas" através de cilindros hidráulicos e placas
apoiadas sobre o solo que lhes dão estabilidade. Em geral a escavadeira podem ter giros de 360º
em torno de seu eixo vertical. Se ela trabalhar com giro de 180º terá tempo de ciclo maior do que
se trabalhar com giro de 90º. Deve-se ainda considerar o local de trabalho, o tipo de material
escavado, etc.
57
Escavadeira Frontal
Normalmente atuam em bancadas altas e acima do seu plano de trabalho. Munidas de braços
hidráulicos elas introduzem de modo frontal sua caçamba no material a escavar e a emerge cheia,
arrastado-a para cima. Geralmente são assentadas sobre esteiras.
Figura 14 Maximizando a produção da escavadeira (Catálogo Caterpillar pag. 4 –116).
Figura15 - Escavadeira frontal.
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Clam shell
Adequada para escavações de solos moles abaixo do seu plano de trabalho, solos encharcados
ou submersos. Sua lança pode ser hidráulica ou treliçada. A extremidade da lança traz pendurada
uma concha bipartida que pode ser acionada por cabos de aço ou através de dispositivos hidráulicos.
A concha pode penetrar no solo por queda livre, ou leve pressão do braço da máquina, conforme
o caso. Assim, a concha retém o material e o remove para fora da escavação.
Drag line
Adequada para escavações de solos moles abaixo do seu plano de trabalho, solos encharcados
ou submersos. Sua lança, normalmente treliçada, pendura através de cabos de aço, uma concha
que pode ser arremessada à distância e assim penetra no solo e o arrasta em sua própria direção.
Figura 16 - Drag line em operação.
Figura 17 - Clam shell em operação.
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Cálculos dos rendimentos:
O rendimento será calculado dividindo-se o volume de material mobilizado pela caçamba em
cada ciclo, pelo respectivo tempo de ciclo. Deve-se considerar ainda os fatores de eficiência
operacional, de conversão de volumes e de eficiência das ferramentas de escavação.
A fórmula geral de cálculo da produtividade será, P= Q* Eo* f* k * 60/Tc em m3/h em que:
 Q = volume da concha ou caçamba m3
 Eo= Fator de eficiência operacional
 f = fator de conversão de volumes.
 K = fator de enchimento da concha ou caçamba.
 Tc= Tempo de ciclo.
Equipamentos de transporte:
Para o transporte pode-se utilizar caminhões, correias transportadoras, barcaças, etc. Para os
caminhões e barcaças segue-se os mesmos princípios anteriores para os cálculos dos ciclos e
das produtividades, ou seja; tempo de carga/ tempo de ida, tempo de descarga, tempo de retorno
e tempo de manobras para cálculos dos ciclos e volumes transportados por cada ciclo, considerando-
se os fatores de eficiência e de conversão de volumes envolvidos. Para estes casos, a fórmula
geral de cálculo da produtividade será a mesma:
P= Q* Eo* f* k * 60/Tc em m3/h em que:
 Q = volume da caçamba ou volume útil da barcaça m3
 Eo= Fator de eficiência operacional
 f = fator de conversão de volumes.
 K = fator de enchimento da caçamba ou do volume útil da barcaça.
 Tc= Tempo de ciclo.
Para o cálculo da capacidade horária de transportes por correias deve-se considerar suas
velocidades médias e áreas úteis das suas seções transversais. Essas velocidades e áreas úteis
são normalmente encontradas nos catálogos dos fabricantes. Esses dois fatores estão relacionados
com as propriedades do material a ser transportado.
Carregadeiras:
São máquinas que têm a função de carregar em um caminhão, ou outro dispositivo de transporte,
o mater ia l sol to recém escavado ou armazenado numa pi lha de estoque.
Pode-se ter pás carregadeiras sobre pneus
ou sobre esteiras. As sobre pneus são mais
versáteis e por isso mais utilizadas. Para
trabalharem em rochas elas devem ter pneus
apropriados, protegidos por blindagens
compostas de correntes de aço, que têm a
função de protegê-los do contato direto com as
pedras cortantes dando-lhes vida mais longa.
As operações de carga devem ser estudadas
de modo a minimizar o tempo de ciclo.
Figura18 - Carregadeira sobre pneus.
60
Equilíbrio econômico do sistema: escavação / carga / transporte:
Deve-se proceder o estudo da melhor proporção entre os equipamentos de escavação e carga,
com os equipamentos de transporte. De posse das capacidades de produção de uma escavadeira
e de um caminhão que transportará o material escavado a uma determinada distância, pode-se
calcular a quantidade de caminhões necessários para se manter o equilíbrio do sistema conforme
o exemplo abaixo:
Exemplo:
Um Empreendimento prevê executar suas escavações através de carregadeiras e
caminhões. Após estudos específicos chegou-se aos seguintes rendimentos para os
equipamentos envolvidos:
 Pcam = 25 m3/ h capacidade de cada caminhão.
 Pcar = 146 m3 /h capacidade cda carregadeira.
Pede-se determinar qual o equilíbrio econômico da patrulha.
Para uma dada velocidade V em m/h e uma determinada área S de seção transversal em m2m2
pode-se calcular a vazão da correia Qc em m3m3/h.
Qc = V* S em m3/h. Muitas vezes deseja-se a produtividade expressa em ton/h. Faz-se então
a conversão conforme já explicado.
As potências dos motores das correias transportadoras devem ser calculadas considerando-
se os comprimentos desses transportadores, as resistências de atrito dos roletes de suporte, guias
das correias, motores, acessórios, etc., as alturas a serem vencidas pelo sistema com o material
transportado e as velocidades médias de transporte. Sugere-se exigir do fornecedor as justificativas
desses cálculos.
Figura19 - Correias transportadoras na
Barragem de Seven Oaks Califórnia.
Figura 20 - Esquema de caminhões em
transporte; Barragem Letsibogo – África.
61
4.2.2.c- Espalhamento e compactação:
Espalhamento:
Em geral o espalhamento do material nas praças de aterro pode ser feito com lâminas de
tratores de esteiras, ou com motoniveladoras. Nas superfícies que exigem acabamento final como
no caso dos pavimentos de concreto ou revestimentos de canais, pode-se usar máquinas acabadoras
ou réguas especiais. Nas pavimentações em asfalto pode-seusar as máquinas acabadoras de
asfalto. Na construção de detalhes especiais das barragens mistas tais como filtros subverticais
e drenos pode-se utilizar dispositivos auxiliares para se obter as formas de projeto como é o caso
das chamadas " aratacas". Deve-se tomar cuidado para não ocorrer segregação dos grão de
material durante o manuseio e lançamento. Como se vê, tudo dependerá das características e
finalidade dos materiais a serem espalhados e custos envolvidos nessas operações. O material
pode ser trazido até a praça por qualquer meio de transporte conveniente.
Essas operações podem ocorrer em quaisquer tipos de aterros como por exemplo; aterros de
barragens mistas, barragens de Concreto rolado RCC, bases e pavimentos de rodovias e aeroportos,
enrocamentos etc.
Solução:
Quantidade necessária de caminhões :
N = 146/ 25 = 5,84 unidades.
Verifica-se que a aproximação poderá ser para mais N= 6 ou para menos N =5.
No primeiro caso N=6, a carregadeira estará totalmente aproveitada e será imposta ociosidade
aos caminhões. Assim, a produtividade do sistema será a da carregadeira, ou seja, 146m3/h.
No segundo caso N=5, os caminhões serão totalmente aproveitados e será imposta ociosidade
à carregadeira. Assim, a produtividade do sistema será a dos 5 caminhões; 5* 25 = 125 m3/h.
Deve-se então fazer um estudo econômico para tomar a melhor decisão.
Imagine-se que os custos operacionais dos equipamentos envolvidos sejam os seguintes:
Caminhão Ccam = 15,00 R$/h
Carregadeira Ccar = 120,00 R$/h
Lembre-se que estes custos dependem de cada local e resultam dos custos dos operadores,
combustíveis, etc.
Custo do sistema para o primeiro caso:
Carregadeira = (1/146) * 120 ....= 0,82
Caminhões = 6* (1/146) *15,00 = 0,62
Total 1 ......................................... 1,44 R$/m3
Custo do sistema para o segundo caso:
Carregadeira = (1/125) * 120 ....= 0,96
Caminhões = 5* (1/125) *15,00 = 0,60
Total 2 ......................................... 1,56 R$/m3
Nota-se que o primeiro caso é mais econômico, ou seja, é mais indicado aproveitar ao
máximo a carregadeira. Conclui-se então que a patrulha deve ser composta de 1 carregadeira
para 6 caminhões.
E se a carregadeira custasse 90,00 R$/h o que aconteceria? Veri f ique.
62
Essas operações podem ocorrer em quaisquer tipos de aterros como por exemplo; aterros de
barragens mistas, barragens de Concreto rolado RCC, bases e pavimentos de rodovias e aeroportos,
enrocamentos etc.
Os principais elementos para cálculos do rendimento dessas máquinas são:
 Espessura da camada solta, antes da compactação Es
 Espessura da camada após a compactação Ec
 Densidade do material solto δs
 Densidade do material compactado δc
 Largura média de cada faixa espalhada Lf
 Velocidade média de cada passada Vm
 Fator de eficiência operacional Eo
 Número de passadas para atingir o espalhamento n
A relação entre as espessuras de uma camada solta e compactada é a seguinte:
Es = (δc/ δs)* Ec
Exemplo:
Com que espessura se deve espalhar um material solto com as características abaixo,
para que se obtenha após sua compactação uma espessura final de 30 cm?:
Dados: δc = 1,8 t/m3 ; δs = 1,4 t/m3 ; Ec = 30 cm
Solução:
Es = ( 1,8/1,4)* 30 = 38,6 cm
A fórmula geral de cálculo do rendimento no espalhamento, referido à camada compactada,
que é a base da medição do serviço, é a seguinte:
Produtividade ; P =Ec*Lf*Vm*Eo/n
Exemplo:
Um trator D6 tem lâmina de 3,20m. Determine sua capacidade de produção horária,
compactada, para espalhamento na praça de uma camada solta com 38,6cm de espessura
de concreto rolado.
Dados:
Dados: δc = 1,8 t/m3, δs = 1,4 t/m3
Vm= 4,0km/h = 4.000m/h
Eo= 0,80
Número de passadas n = 3
Solução:
Ec =0,386*(1,4/1,8)= 0,30m
Considerando superposição média da lâmina de 20 cm ; Lf = 3,2- 0,20 =3,00m
Capacidade de produção da máquina:
P = 0,3*3,0*4.000*0,80/3 = 960 m3/h material compactado.
63
Figura 21 - Motoniveladora.
Figura 22 - Trator espalhando CCR na
praça; Barragem La Miel – Colômbia.
Figura 23 - "Arataca" espalhando agregado
para drenos Itapebi – BA.
64
Compactação:
Após espalhamento do material deve-se proceder a sua compactação. Esta operação visa
reduzir os vazios do solo comprimindo-se por meios mecânicos. Antes de entrar na compactação
convém tecer alguns conceitos fundamentais.
Os seguintes elementos são determinantes na execução de uma compactação:
 Tipo de solo
 O teor de umidade
 A energia aplicada na compactação
O tipo de solo:
Os solos podem ser classificados de acordo com os tamanhos de suas partículas ou por suas
propriedades físicas. A composição granulométrica de um solo permite conhecer as porcentagens
em peso dos diâmetros das partículas que o constituem, elemento de grande valia para se conhecer
o seu comportamento na compactação.
Para isto faz-se o material passar por uma série de peneiras com aberturas de malhas
padronizadas, medindo-se as quantidades em pesos retidas em cada uma delas. Calcula-se então
as porcentagens que passam e traçam-se curvas que caracterizam o perfil granulométrico do
material. Para separar partículas menores do que 0,074mm, faz-se ensaios de sedimentação que
consiste em se medir a velocidade de deposição dessas partículas num meio líquido, associando-
se essas velocidades aos diâmetros. De acordo com os tamanhos das partículas pode-se classificar
os solos em:
Cascalho: São rochas fragmentadas ou seixos rolados com diâmetros acima de 4,8mm. Com
diâmetros acima de 25cm são chamados de matacões.
Areia: São pequenos fragmentos de rochas com diâmetros entre 4,8mm e 0,05mm. Ela pode ser
classificada como areia grossa ou fina a depender dos tamanhos dos grãos. Trata-se de
material granular, não coesivo, cuja resistência não é afetada pelo seu teor de umidade.
Silte: São pequeníssimos fragmentos de rochas com diâmetros entre 0,05mm e 0,075mm. Trata-
se de material não coesivo com pouca ou nenhuma resistência e compacta-se pobremente.
Argila: Trata-se de solo coesivo cujas partículas são microscópicas, abaixo de 0,075mm. A
 coesão entre as partículas dá às argilas grande resistência quando secas. As argilas estão
sujeitas a variações de resistência e de volume consideráveis quando se alteram seus teores
de umidade. Quando elas são combinadas com solos granulares suas resistências crescem
significativamente.
Solos orgânicos: São materiais vegetais parcialmente decompostos. São solos imprestáveis para
suportar estruturas e sempre que possível devem ser removidos. Muitas vezes os solos
existentes na natureza podem não atender aos requisitos para compactação. Nesses casos,
eles precisam ser misturados a outros solos para que se atinja as propriedades requeridas.
Se uma jazida é composta de camadas de tipos diferentes de solos, pode-se efetuar as
misturas entre elas durante o processo de exploração se assim for conveniente.
65
Define-se coeficiente de uniformidade de um solo a relação CU =d60/d10 em que:
CU = é o coeficiente de uniformidade
d60 = é o diâmetro correspondente a 60% do material
d10 = é o diâmetro correspondente a 10% do material (diâmetro efetivo)
Menores coeficientes de uniformidade CU<4 indicam solos com curvas granulométricas mais
em pé. Suas partículas são de aproximadamente o mesmo tamanho e, por isso, esses solos são
chamados uniformes.
Maiores coeficientes de uniformidade CU>4 indicam solos com curvas granulométricas mais
deitadas. Suas partículas são contínuas, permitindo que as partículas menores preencham os
vazios deixados pelas maiores.
Outro fator importante é a quantidade de partículas que passam na peneira # 200, isto é, com
diâmetros abaixo de 0,074mm. Essa porcentagem de finos tem influência decisiva nas propriedades
do solo no que se refere à compactação, permeabilidade, capacidade de suporte, etc. Para as
argilas e solos argilosos é importantetambém conhecer a sua plasticidade. Para isto determina-
se os limites de Atterberg que são importantes para o domínio do comportamento desses solos.
Tem-se então as seguintes definições:
Limite de liquidez LL - É o teor de umidade da argila medido na transição do seu estado líquido
para o estado pastoso.
Limite de plasticidade LP - É o teor de umidade da argila medido na transição do seu estado
pastoso para o estado sólido.
Índice de plasticidade IP - É a diferença entre o limite de liquidez e o limite da plasticidade; IP
= ( LL - LP ).
O teor de umidade h% é a relação percentual entre o peso de água e o peso de grãos sólidos,
presentes em um determinado volume aparente no solo.
h % = (Pa / Ps )*100
Conhecer o índice de plasticidade do solo é importante para diversas situações. Quando se
deseja por exemplo evitar fissuras de retração no solo em contadto com superfícies rígidas como
rocha ou concreto, deve-se colocar nesta transição solos mais plásticos, isto é, com maiores
índices de plasticidade. Para isto deve-se fixar uma faixa de tolerância para o seu índice de
plasticidade, que pode ser obtida através de ensaios de laboratório e observações em aterros
experimentais.
Na Barragem de Seven Oaks, construída pela Odebrecht em San Bernardino, na Califórnia,
USA, as especificações do material para a zona 1, núcleo impermeável da represa exigiram um
IP de que fosse no mínimo igual a 10 numa faixa de 10 pés (~3m) de contato com a rocha de
fundação e ombreiras ( ASTM D 4318) . O diâmetro máximo de 3" foi admitido para o material.
O teor de umidade:
Ensaios de laboratório:
Para se preparar as especificações para o projeto deve-se recolher amostras representativas
de solos para ensaios de laboratório a fim de determinar suas propriedades, tais como, densidade
máxima aparente seca e teor de umidade ótima requerido para se atingir o máximo adensamento
para uma determinada energia de compactação. O teor de umidade é definido pela relação entre
o peso de água e o peso de sólidos do solo seco, medido em porcentagem; h %=(Pa/Ps)*100.
As curvas que expressam a variação entre umidade x densidade aparente seca são obtidas em
ensaios de laboratório, aplicando-se uma energia de compactação padronizada.
66
Ensaio de Proctor:
É o ensaio utilizado para se determinar a umidade que corresponde ao máximo adensamento
do material. Usa-se materiais com diâmetros abaixo de 6,3mm. A amostra é dividida em 3 partes
iguais. O ensaio consiste em compactar o solo com porcentagens crescentes de teor de umidade
num molde cilíndrico de dimensões padronizadas. A compactação é feita em camadas, aplicando-
se um determinado número de golpes em cada camada, com um soquete de dimensões, peso e
altura padronizados.
Padrões para o Proctor Normal:
Peso do soquete = 2,5kgf
Altura de queda = 30cm
Número de camadas = 3
Número de golpes por camada = 25
Para outras energias de compactação, em função das densidades exigidas, pode-se adotar
pesos maiores e maior número de golpes. Neste caso, denomina-se o ensaio de Proctor Modificado.
Exemplo do Proctor Modificado segundo a AASHTO:
Peso do soquete = 4,5kgf
Altura de queda = 46cm
Número de camadas = 5
Número de golpes por camada = 25
A energia de compactação do proctor modificado conforme acima é cerca de 4,5 vezes maior
que a do proctor normal, o que resulta em uma densidade de 5 a 10% mais alta. O seu teor de
umidade ótima é cerca de 3 a 8% mais baixo.
Para solos finos o material é destorroado e passado na peneira 4 (4,76 mm) . Para solos com
material retido na peneira 4 a parte retida é considerada no cálculo da densidade de acordo com
a proporção em relação ao total. Pesa-se uma porção de solo para se obter 2500g de solo seco.
Adiciona-se água progressivamente para se obter pontos com umidade abaixo e acima da ótima.
Um indício pode ser o LP Limite de Plasticidade. Exemplo: para LP= 15% a umidade ótima estará
entre 12 e 13%. Pode-se iniciar o ensaio então com 7 %. Vide exemplo de curva abaixo.
67
Figura 24 - Curva compactação Densidade aparente seca vs. Teor de umidade.
68
Especificações para a compactação no campo:
As especificações de um projeto podem requerer que a densidade aparente seca do material
no campo atinja o equivalente a 95 % da densidade máxima obtida no ensaio de Proctor Modificado
obtida no laboratório. Neste caso, se a densidade de laboratório foi determinada em δlab = 1.920
kgf/m3, no campo esta densidade deverá atingir a pelo menos δcp= 0,95* 1.920 = 1.824t/m3. O
material da jazida já possui umidade natural a qual deverá ser corrigida, para mais ou para menos
conforme o caso, até se atingir umidade ótima de compactação.
Exemplo:
A jazida que fornecerá material para um aterro controlado possui umidade natural de 9%.
Qual deverá ser o acréscimo de água em litros/m3 para que se atinja, antes da compactação,
a umidade ótima de laboratório que é de 14% se a densidade dos grãos é de 2.650 kgf/m3?
Solução:
A diferença de umidade a corrigir é de : ∆ h = 14 - 9 = 5%. O volume por m3 será então:
V = 0,05* 2.650 = 132,5 litros/m3. Esta quantidade adicional de água poderá ser acrescentada
ainda na jazida, adicionando-se pequeno acréscimo para compensar as perdas por evaporação.
Uma prática é fazer na jazida pequenas áreas inundadas que vão sendo progressivamente
exploradas. Outra prática é fazer a correção da umidade na praça de trabalho, molhando-
se o material com carros pipas e em seguida procedendo-se o gradeamento.
Misturas para estabilização de solos:
Vários tipos de solos podem sofrer expansão ou retração provocadas por variações no seu teor
de umidade. Quando se depara com este caso deve-se tomar providências para minimizar ou
mesmo evitar a possibilidade de ocorrência desses efeitos. Isto pode ser feito através da sua
mistura com outros tipos de solos ou de materiais que possam vir a estabilizar suas propriedades.
A estabilização pode ser feita na jazida, pode-se utilizar centrais misturadoras, ou até mesmo na
praça de trabalho. Nas praças a mistura pode ser feita com emprego de várias passadas de grades
de discos.
Estabilização de solos com calcário hidratado:
O índice de plasticidade de solos com grande conteúdo de argila pode ser reduzido
substancialmente com a incorporação de calcário hidratado. A Odebrecht aplicou este processo
na ampliação das faixas de tráfego na rodovia I-40, situada na Carolina do Norte, USA. As bases
do pavimento em concreto foram estabilizadas com aplicação do calcário hidratado.
A energia aplicada na compactação:
69
Estabilização de solos com asfalto:
Quando asfaltos como MC-3 ou RC-3 são misturados com solos granulares, usualmente em
torno de 5 a 7% do volume do solo, esta mistura irá produzir um solo mais estável.
Estabilização de solos com cimento:
O solo cimento é um dos recursos mais utilizados na estabilização de solos. Ele é particularmente
econômico e conveniente em áreas onde os solos são argilosos e siltosos, e onde as jazidas
naturais de cascalho são escassas. O consumo de cimento varia entre 5 a 7% do peso do solo.
O cimento pode ser incorporado ao solo através de usinas misturadoras específicas ou então
pulverizado uniformemente sobre a camada e misturado com a grade. Se o teor de umidade for
baixo, deve-se espargir água durante a operação. O material deve ser compactado dentro de
30min após a mistura.
Equipamentos de Compactação:
Genericamente obtém-se compactação aplicando-se energia a camadas definidas de solo solto
através de: amassamento, carga estática, vibração ou impacto.
Essencialmente o objetivo da compactação é aproximar os grãos do solo fazendo com que eles
se encaixem e transmitam esforços com o mínimo possível de recalques. O reflexo direto da
compactação é a redução dos índices de vazios e conseqüente aumento da densidade do solo.
O índice de vazios é a relação entre o volume de vazios e o volumede sólidos de um solo:
eo = Vv/Vs .
Figura 25 - Rodovia I-40 North Caroline USA.
70
A compactação do material espalhado na praça de aterro pode ser feita com rolos compactadores.
Dentre as variedades de rolos existentes no mercado destacam-se os mecanizados estáticos ou
vibratórios, que podem ser rebocados ou autopropelidos, podendo-se ter ainda os seguintes
dispositivos de rolamento:
 Tambores com pés de carneiro
 Tambores lisos
 Pneus
Existem ainda as placas manuais vibratórias e os compactadores manuais propelidos para
aplicação em locais com limitação de acesso.
Os rolos do tipo pés de carneiro consistem de cilindros de aço com protuberâncias metálicas
soldadas na sua geratriz, podendo ser de diversas formas. A unidade pode consistir de um ou
mais tambores. Ao rolar, suas patas penetram no solo e produzem a compactação por pressão
de amassamento do fundo para o topo da camada. Com passadas repetidas do rolo sobre a
camada de solo solto, a penetração das patas vai decrescendo, até que ele passe a rolar totalmente
sobre a superfície compactada. Os rolos do tipo pés de carneiro são indicados para solos argilosos
e areno argilosos. Eles não conseguem compactar solos não coesivos como areias e cascalhos.
Dimensionamento dos equipamentos de compactação:
As operações de compactação podem ocorrer em quaisquer tipos de aterros, como por exemplo;
aterros de barragens mistas, barragens de Concreto rolado RCC, bases e pavimentos de rodovias
e aeroportos, enrocamentos etc.
Os principais elementos para o cálculo do rendimento são:
 Espessuras das camadas soltas antes da compactação Es
 Espessuras das camadas após a compactação Ec
 Densidade do material solto δs
 Densidade do material compactado δc
 Largura média útil de cada faixa compactada Lu
 Velocidade média no ciclo de cada passada Vm
 Fator de eficiência operacional Eo
 Número de passadas para se atingir a compactação n
A fórmula geral de cálculo da produtividade é a seguinte :
P = Ec*Lu*Vm*Eo / n
Exemplo:
Um rolo compactador com largura de tambor de 2,13m precisa dar 4 passadas para
compactar uma camada de solo de 25 cm de espessura. Determine sua produtividade horária
Dados: Vm= 4,0 km/h = 4.000m/h ; Eo= 0,80; Ec = 0,25m
Superposição entre faixas de trabalho = 20%
Lu= 2,13 - 0,20*2,13 = 1,70m
Número de passadas n = 4
Solução: P = 0,25*1,70*4.000*0,80/4 = 340m3h
71
Compactação de enrocamentos, solos granulares com pedras e matacões:
Os enrocamentos podem conter muitos finos o que favorece os recalques se não forem
compactados. Em barragens altas de enrocamentos, os recalques podem ocorrer em função das
quebras das arestas nos pontos de contato entre as pedras maiores.
Figura 26 - Rolo compactador pé de carneiro.
Figura 27 - Rolo compactador liso vibratório. Figura 28 - Rolo estático sobre pneus.
72
O enrocamento pode ser espalhado e
compactado em camadas de 50 centímetros a 2
metros, devendo o tamanho da maior pedra ser
no máximo 2/3 da espessura da camada. Uma
compactação satisfatória desse material, com
recalques moderados, pode ser alcançada com
simples espalhamento e nivelamento através do
uso de tratores de esteiras pesados desde que
o material contenha pequena quantidade de finos.
Consegue-se compactação mais eficiente com
rolos vibratórios médios ou pesados. Rolos
vibratórios de 15 toneladas de peso estático dão
bons resultados em camadas de 1 a 2 metros.
Nesses casos os recalques são desprezíveis,
podendo chagar a menos de 0,05% da altura do
aterro.
Figura 29 - Enrocamento em construção
 Itapebi – BA.
Compactação de areia e cascalho:
Os compactadores vibratórios são eficientes e econômicos nesses casos. A drenabilidade desse
material faz com que o efeito do teor de umidade sobre o resultado da compactação seja insignificante
no caso de uma base de cascalho ou de brita graduada, por exemplo.
Grande quantidade de água deve ser usada
se ela for rapidamente drenada como acontece
em cascalho grosso. Consegue-se então trabalhar
em tempo chuvoso. Se este material contém certa
quantidade de finos ele torna-se mais difícil de
compactar. Para facilitar a compactação, o
desejável é que esta porcentagem seja menor
que 5 a 10%.
Figura 30 - Base de brita graduada em
 execução.
73
Compactação de solos siltosos:
Trata-se de solo com granulometria muito fina, de partículas não visíveis a olho nu. Com altos
teores de umidade o tráfego fica inacessível sobre este tipo de solo. Com teores de umidade
próximos ao ótimo e espessuras de camadas limitadas, consegue-se compactar esses solos com
diferentes tipos e tamanhos de rolos estáticos ou vibratórios. A grande dificuldade é manter o teor
de umidade necessário.
Compactação de argila:
O resultado dessa compactação depende fundamentalmente do teor de água. Quando ele é
baixo o material é duro e firme mas quando se eleva além do ótimo a consistência se torna plástica.
Quando apresenta teor de umidade ótimo ou
mais seco, a argila requer um esforço maior de
compactação. A compactação desse tipo de solo
precisa ser feita com camadas de espessuras
mais baixas e sob grande força de compressão.
Em princípio a pressão de contato provocada
pelo compactador deve se sobrepor à resistência
interna ao cisalhamento do solo que está sendo
compactado. Se a argila tem uma alta resistência
deve-se utilizar rolos do tipo pé de carneiro, rolos
estáticos pesados com patas médias. Os rolos
pé de carneiro combinam a compactação com
melhor exposição da superfície do solo à
secagem, o que traz vantagens em relação a
outros tipos de rolos.
Aterros experimentais:
As diretrizes e procedimentos para que se consiga no campo a compactação especificada no
projeto, podem ser obtidos através de ensaios dos materiais das jazidas em aterros experimentais.
Nesses aterros, normalmente executados no canteiro, pode-se medir as densidades obtidas em
espessuras variadas de camadas submetidas à compactação de diferentes tipos e pesos de rolos,
mantendo-se o teor de umidade ótima determinado em laboratório, registrando-se os números de
passadas que foram aplicadas em cada ensaio. Com os resultados desses ensaios, define-se
então as espessuras das camadas e o números de passadas requeridas para se atingir a
compactação desejada observando-se os equipamentos empregados. Essas informações irão
compor os procedimentos de compactação no campo. Deve-se buscar definir nesses ensaios o
equilíbrio mais econômico entre as alturas das camadas de compactação e os equipamentos a
serem mobilizados para as obras.
Figura 31 - Aterro de argila em execução.
Núcleo da Barragem Seven OAKS CA. USA.
74
Controle da compactação no campo:
É comum encontrar-se na prática especificações de projeto que exigem que a densidade obtida
no campo atinja o equivalente a 95% da densidade máxima do ensaio de Proctor Modificado. Na
praça de trabalho, durante as operações de compactação, deve-se proceder ao acompanhamento
para garantir o cumprimento das densidades especificadas no projeto. O acompanhamento pode
ser feito através de medidas das densidades do material compactado através dos seguintes
métodos conhecidos:
a) Método do garrafão de areia:
Os testes são feitos removendo-se amostras e determinando-se para cada uma delas as
densidades úmida e seca.
Para se medir o volume aparente pode-se
usar o processo do garrafão de areia, que
consiste em preencher o buraco de onde se
retirou a amostra com areia seca cujo volume é
medido, ou o balão de água, que tem a mesma
finalidade. Pesando-se a amostra antes e depois
da secagem em estufa a 110o C durante 24horas,
determina-se o peso de água evaporada na
secagem e o peso da amostra seca. Pode-se
com isso determinar as densidades úmida e seca
respectivamente. A medida do teor de umidade
dessa forma é demorada, e para resolver este
problema existemos métodos de Hilf e do
densímetro nuclear.
b) O método de Hilf:
Com este método se obtém de modo mais rápido que o anterior a determinação da densidade
da amostra colhida no campo através da medição indireta do seu teor de umidade. A medição é
feita com base em parâmetros previamente definidos para o material e com auxílio de ábaco
específico.
c) O método do densímetro nuclear:
É um método mais imediato porque mede as densidades através dos indicadores de um aparelho
e diretamente no campo. Trata-se de um dispositivo que emite raios gama de uma fonte existente
no corpo do próprio aparelho, que é colocado sobre a superfície em teste. Esses raios fluem pelo
corpo da camada testada e são captados em uma ou duas hastes, Tubos Geiger Muller, previamente
introduzidos na camada em teste. Cabos ligados aos tubos transferem os dados para um contador.
O resultado da leitura é obtido em poucos minutos no campo. Deve-se ter cuidados especiais no
manuseio deste tipo de aparelho por ele conter material radioativo. As vantagens do densímetro
nuclear são as seguintes:
 Menor tempo para obter os resultados dos ensaios.
 Não há necessidade de remover amostras.
 Aceita solos com agregados graúdos.
Reduz a possibilidade de erros humanos.
Figura 32 - Método do garrafão de areia.
75
É bom lembrar que, nas medidas de densidade no campo, são comuns as variações de até
5%. Elas são devidas às freqüentes mudanças nas propriedades dos solos, teor de umidade, etc.
São necessários de 3 a 4 testes para que se tenha uma média segura. Convém que se faça um
controle estatístico dessas medidas.
4.2.2.d- Fundações profundas:
As fundações profundas têm a finalidade de transmitir as cargas provenientes das estruturas
para as camadas mais profundas do solo. Pode-se definir os seguintes tipos predominantes de
fundações profundas:
 Estacas cravadas pré-moldadas de concreto ou estacas metálicas .
 Tubulões escavados mecanizados ou manualmente.
 Estacas especiais: do tipo Franki, hélice contínua, etc.
 Para os principais tipos descreve-se a seguir as metodologias.
Estacas cravadas ; pré-moldadas de concreto:
As estacas pré-moldadas podem ser fabricadas no canteiro ou compradas prontas, como é o
caso das estacas SCAC. O processo de fabricação no canteiro exige dimensionamento das
quantidades de bases de moldagem para atender a demanda de cravação. Deve-se considerar
os tempos necessários para os ganhos de resistência do concreto requeridos para mobilização
e para cravação. A principal desvantagem dessas estacas é que, de preferência, elas devem ser
fabricadas nos comprimentos próximos à extensão total de penetração o que provoca perdas por
necessidade de corte das sobras até as cotas de arrasamento após concluídas as cravações. As
emendas nas estacas de concreto pré-moldadas são complicadas a menos que se deixe embutidos
metálicos especialmente projetados para o local dessas emendas. São também estacas pesadas
o que requere guindastes maiores para movimentação e maior energia para cravação. Em alguns
casos porém elas tornam-se econômicas, principalmente quando são de pouca profundidade,
devido ao seu baixo custo de fabricação.
Figura 33 - Densímetro nuclear.
76
Estacas cravadas metálicas:
As estacas metálicas podem ser de perfis tubulares com pontas abertas ou fechadas e também
perfis industrializados do tipo H. A principal desvantagem dessas estacas é que elas estão sujeitas
à corrosão. Por causa disso, elas precisam ser protegidas nesses trechos. Um procedimento
normal é dotar a seção calculada de espessura adicional de aço para compensar as perdas pela
corrosão. Existem métodos práticos para se determinar este acréscimo em função da vida útil
desejada para a obra. Nas estacas metálicas tubulares é comum projetá-las como estacas mistas.
Para isto executa-se em concreto armado o trecho sujeito à corrosão, que é dimensionado para
absorver os esforços sem considerar a presença da camisa metálica. As emendas nas estacas
metálicas são relativamente fáceis de serem executadas. São também estacas leves, o que requer
guindastes de menores capacidades para movimentação e menos energia para cravação do que
as estacas equivalentes em concreto.
Metodologias de cravação das estacas:
As estacas pré-moldadas de concreto e as estacas metálicas podem ser cravadas geralmente
com emprego de bate estacas de combustão, à Diesel. Nas areias ou solos arenosos, as estacas
metálicas podem ser introduzidas no terreno com martelos vibratórios do tipo PTC. Para os martelos
a Diesel a relação entre o peso do martelo e o peso da estaca pode variar na ordem de 0,25 a
1,00. Isto é apenas uma indicação aproximada. Na prática, deve-se fazer os cálculos da cravabilidade
até atingir a "nega" de cravação, considerando-se as características da estaca e sua capacidade
requerida para suportar as cargas. Esses cálculos podem ser feitos através de fórmulas empíricas
que são muito aproximadas, e por isso devem ser usadas com reservas, como é o caso das
fórmulas Dinamarquesas, Canadenses, ENR, AASHTO, Pacific Coast e muitas outras. Essas
fórmulas exigem a adoção de fatores de segurança conservadores. A maioria delas baseia-se no
método racional elástico que parte dos princípios da física de transferência da energia de choque,
provocada pela queda do pistão do martelo no momento do impacto. Uma parte dessa energia é
dissipada em calor, além de provocar as deformações elásticas do sistema. Outra parte provoca
o trabalho da cravação propriamente dita.
Obtém-se aproximação maior dos resultados com a utilização do método das equações de
ondas, que considera a transmissão da energia do impacto através de ondas que se deslocam
do topo até a ponta da estaca. É também de uso normal o método dos elementos finitos. Este
método envolve a modelagem da estaca em uma série de massas rígidas interligadas com molas.
O martelo e seus acessórios são também assim modelados. O mesmo acontece com o atrito
lateral e com a resistência de ponta. Esses processos envolvem uso de softwares específicos
disponíveis no mercado.
Cálculos dos ciclos de execução das estacas:
Deve-se considerar todas as principais atividades envolvidas no ciclo de cravação das estacas.
Essas atividades variam de conformidade com o tipo da estaca. Para cada caso deve-se estudar
e estimar tempos para as atividades do ciclo. Veja o seguinte exemplo para o caso de estaca
metálica cravada em terra firme.
77
Exemplo:
Um Empreendimento pretende cravar 300 estacas com 30m de comprimento médio cada. A
estaca é tubular, camisa metálica com diâmetro de 40cm, chapa de 1/2" e peso de 3.800kgf. O
projeto prevê que os 10m da parte superior da estaca deverão ser preenchidos com concreto
estrutural armado. O bate estacas possui torre com 24,00metros de altura, deixando apenas 18m
livres para posicionar as estacas sob o martelo de cravação, que corre na guia da torre em todo
este curso.
Pede-se determinar o tempo de ciclo de cravação de cada estaca e o tempo total de cravação
das estacas sabendo-se que a obra dispõe de dois bate estacas iguais.
Fator de eficiência operacional Eo = 0,65
Solução:
Observa-se que cada estaca terá que ser subdividida em duas etapas com 15,00m cada por
causa do comprimento útil da torre. Após discussão com os encarregados responsáveis pela
execução foram adotados os seguintes tempos de operação para as atividades do ciclo das
estacas:
Atividades do ciclo das estacas: Tempos de operação (min)
Locação do bate estacas no ponto de cravação....... 15
Posicionamento do trecho A de 15,00 m .................. 20
Cravação do trecho A ................................................. 15
Posicionamento do trecho B de 15,00m.................... 20
Soldagem de união dos trechos A e B ...................... 30
Cravação dos trechos A+B juntos.................................. 15
Remoção do bate estacas para outro ponto..............60
Corte da camisa na cota do projeto........................... 30
Limpeza interna no trecho a ser concretado.......... 60
Colocação de armadura interna................................ 15
Concretagem.............................................................. 120
Vê-se que o ciclo que ocupa o bate estacas em cada ponto é de 175min.
a) Determinação do tempo de ciclo de cada estaca:
Tc = 175/0,65 = 269,2min ou aproximadamente 4,5 horas.
b) Determinação do tempo total de cravação das 300 estacas, com 2 bate estacas:
HT = 300* 4,5 / 2 = 675 horas. Para turnos de 10 horas/dia tem-se
Du = 675/10 = 67,5 dias úteis. Para 25 dias disponíveis por mês tem-se :
TT = 2,7 aproximadamente 3 meses.
Observação importante: O exemplo acima serve também para chamar atenção de que não
existe modelo para se definir qualquer atividade de construção. Cada caso deve ser individualmente
estudado, com envolvimento da equipe que irá executá-lo, a fim de se encontrar o que é o certo
na busca da eficiência das operações que conduzam aos melhores resultados em termos de
produtividade e de custos. Deve-se debater exaustivamente, recomendando-se envolver pessoas
experientes como; encarregados de produção com vivência de trabalhos semelhantes, consultores,
fabricantes dos equipamentos, conhecedores dos equipamentos, etc.
78
Tubulões mecanizados:
Os tubulões mecanizados utilizam ferramentas especiais de escavação. Quando não há presença
de água interferindo com sua execução, pode-se utilizar perfuratrizes munidas de caçambas ou
hammer grabs que, através de trabalho cíclico, executam as escavações. A colocação das
armaduras e a concretagem neste caso não oferecem dificuldades. Quando há presença de água,
a escavação pode ser feita pelo processo de desagregação do material, e a sua remoção através
do sistema de air lift com circulação reversa. Existem equipamentos especiais e ferramentas
específicas para se executar essas operações. Para escavar tubulões em solos consistentes sem
a presença de água existem perfuratrizes munidas de "caçambas desagregadoras" que se
encarregam de escavar e remover o material para fora da escavação.
Figura 34 - Bate estacas de combustão
à DIESEL tipo Kobe K35.
Figura 35 - Vibrocravador PTC cravando
estacas pranchas metálicas; Maceió.
79
Quando há presença de água em solos não coesivos, ou pouco coesivos, um simples air lift
artesanal será suficiente para desagregar e remover os materiais de dentro dos tubulões. Para
se perfurar as rochas a fim de engastar os tubulões, utiliza-se "brocas pesadas", que são cabeças
de aço do diâmetro especificado para o tubulão, dotadas de várias coroas dentadas ou botões
cortadores feitos de material duro de alta resistência; vídia por exemplo. Ao girar continuamente
este conjunto sobre a superfície da rocha, sob o peso imposto pela máquina "PULL DOWN", a
rocha vai se desagregando. Seus detritos vão sendo arrastados para cima, através do núcleo da
haste do air lift, envolvidos pelo fluxo de água e bolhas de ar que circulam continuamente. Esses
equipamentos são fabricados pela WIRTH na Alemanha, CALWELD nos Estados Unidos e outros.
Existem versões de projeto do tipo " crane attachment" em que as perfuratrizes trabalham sobre
uma plataforma anexada na frente de um guindaste pesado, de esteiras, ou versões do tipo PBA,
onde todo o conjunto é colocado no topo da camisa cravada e assim trabalha livremente procedendo
a escavação. Para as versões em "crane attachment", se a escavação for feita através de argila
com boa coesão, pode-se prescindir de camisa metálica de proteção ao longo do trecho escavado.
Neste caso, deve-se colocar apenas um "colar" removível para proteger as bordas da escavação.
Deve-se porém, utilizar lama bentonítica para sustentar as paredes internas contra desmoronamentos
indesejáveis.
Se a escavação for feita através de areia argilosa é aconselhável cravar previamente uma
camisa metálica de proteção que poderá ou não ser recuperada de acordo com cada caso. Existem
equipamentos capazes de cravar e recuperar camisas porém eles são apropriados para executar
tubulões em terra firme. Quando existe lâmina d'água deve-se ter forçosamente a camisa servindo
de forma neste trecho.
Os equipamentos que cravam e em seguida recuperam as camisas são de grande porte porque
necessitam de capacidade de torque para executar giros da camisa em movimentos de vai e vem
contínuo ao longo do seu eixo, ao tempo em que forçam a camisa para baixo "pull down" ou para
cima, durante o arrancamento.
A colocação da armadura poderá ser feita em trechos de 12,00m, pré -montados, que vão sendo
progressivamente interligados durante as operações de colocação. A concretagem poderá ser feita
pelo método submerso, com utilização de tremonhas. A escavação submersa em solos no interior
de uma camisa metálica pode ser feita com uma ferramenta rústica de corte podendo ser fabricada
na própria obra. Esta ferramenta, fixada na extremidade de um tubo metálico dotado do sistema
de air lift, pode desagregar o solo mediante golpes repetidos de um guindaste que suspende e
solta o conjunto em queda livre dentro da camisa. A remoção do material desagregado é feita
progressivamente pelo processo de air lift com circulação reversa.
80
Figura 36 - Perfuratriz com crane attachment.
Figura 37 - Perfuratriz PBA marca Wirth acoplada no topo da camisa.
81
Figura 38 - Composição de perfuração em rocha.
Figura 39 - Entubadora do tipo BENOTO com
 Hammer grab.
82
Figura 40 - Ferramenta robusta para desagregar solosdotados de air lift
83
Figura 41 - Perfuratriz com caçamba do tipo “BUCKET”.
84
Tubulões escavados manualmente:
Este método, devido ao baixo rendimento, é adequado apenas para pequenas quantidades de
serviço. Quando não há presença de água interferindo na execução dos tubulões, pode-se utilizar
sarilhos munidos de baldes que trazem o material escavado para a superfície. Deve-se tomar o
cuidado para garantir a segurança do pessoal analisando-se a estabilidade das escavações e
executando-se as proteções necessárias. A colocação das armaduras e a concretagem neste caso
não oferecem dificuldades.
Quando há presença de água deve-se trabalhar com ar comprimido. Para isto, utiliza-se camisas
metálicas previamente cravadas, ou cascas de concreto incorporadas na estrutura do tubulão,
que vão descendo de acordo com o avanço das escavações. Sobre essas camisas ou cascas são
instaladas campânulas metálicas de trabalho que, sob ação da pressão de ar comprimido injetado
internamente, se encarregam de expulsar a água contida dentro do tubulão. Para se contrapor
ao empuxo vertical provocado pela pressão interna do ar, coloca-se externamente, sobre o teto
dessas campânulas, pesos estabilizadores feitos de barras de concreto pré-moldado. Este processo,
de grande margem de risco e insalubridade, está caindo progressivamente em desuso, uma vez
que se dispõe da tecnologia mecanizada citada acima.
Figura 42 - Esquema de concretagem
submersa com tremonha.
85
F i g u r a 4 3 – Tu b u l ã o e x e c u t a d o a a r c o m p r i m i d o .
86
Estacas do tipo Franki:
São estacas moldadas no local que consiste em cravar uma camisa metálica e recuperá-la à
medida em que o concreto vai sendo colocado. Imediatamente antes da cravação faz-se no interior
da camisa uma bucha de concreto quase seco e apiloado com o próprio pilão do bate estacas.
Em seguida, procede-se a cravação da camisa no terreno fazendo o pilão trabalhar internamente
e golpear levemente a bucha recém formada que, por uma combinação de atrito com efeito de
arco, arrasta consigo a camisa para dentro do terreno.
Quando se atinge a profundidade esperada ou de maior resistência, se fixa a camisa na torre
de cravação através de cabos e passa-se a socar a bucha com o mesmo pilão até que ela seja
expulsa através da ponta da camisa.Lança-se em seguida concreto, prosseguindo-se a socagem
para formar um bulbo. A partir deste ponto continua-se a lançar concreto, com remoção progressiva
da camisa até recuperá-la totalmente. Um trecho de armadura pré-montada é introduzido na parte
superior da estaca com o concreto ainda fresco. O diâmetro dessas estacas varia entre 40 e 60cm.
Essas estacas não podem ser cravadas em argilas arenosas muito moles ou lentes de areia com
carga elevada de poro pressão. Deve-se evitar sempre a possibilidade de ocorrer liquefação porque
neste caso a bucha de concreto poderia ser empurrada para dentro da estaca juntamente com o
solo.
.
Estacas do tipo hélice contínua:
São conhecidas nos Estados Unidos como Auger Cast Pile. Esta técnica não utiliza camisa
protetora de escavação. Trata-se de uma estaca moldada no local através da introdução no solo
de uma haste helicoidal oca dotada na ponta de dentes escarificadores. Esta haste é guiada por
uma torre e acionada por uma máquina com motor de grande capacidade de torque que a introduz
no solo por rotação até que se atinja resistência de ponta na profundidade esperada. Em seguida,
bombeia-se concreto a alta pressão, através do corpo da haste, até que este atinja a saída pela
sua extremidade inferior.
Figura 44 - Bate estacas do tipo Franki - Metrô
de Salvador – BA.
87
Mantém-se a ferramenta girando e procede-se lentamente sua extração a medida que o concreto
continua sendo bombeado, ocupando o espaço deixado pela ferramenta. O solo vai então sendo
progressivamente empurrado para cima e expurgado no topo da estaca, conduzido pelas abas
dos helicoidais em combinação com a subida progressiva da haste. A remoção desse solo expurgado
deve ser contínua. Quando o concreto descontaminado de solo atinge o topo previsto da estaca
e a haste é removida, introduz-se imediatamente uma armadura pré-montada composta de barras
longitudinais e de espirais.
As decisões sobre se as estruturas de concreto armado ou protendido devem ser moldadas no
local ou pré-moldadas, devem ser tomadas levando-se em consideração as características do
projeto, as disponibilidades e capacidades dos equipamentos, experiência das equipes, etc. Em
princípio, a maioria dessas estruturas pode ser pré-moldada desde que se faça projeto adequado
para esta finalidade, contemplando os requisitos de pesos das peças, dos equipamentos de
mobilização e montagem, fixação dos elementos, etc.
Deve-se garantir estabilidade estrutural, viabilidade de execução dos detalhes arquitetônicos
e tudo que for necessário para materializar o Empreendimento. Evidentemente pesam-se os
aspectos técnicos e econômicos nas soluções de cada caso. Estruturas com formas repetitivas
são mais adequadas para serem pré-moldadas porque pode-se industrializar o processo de
fabricação, sem necessidade de se conviver com grandes variações de peças.
Considerando-se a grande variedade de tipos de estruturas que a prática oferece, este trabalho
procurou contemplar os aspectos que são mais comuns a todas elas os quais estão abordados
a seguir. Não se deve desprezar o Conhecimento da Encomenda nos estudos de cada caso..
Esta armadura é introduzida com o concreto
ainda fresco, utilizando-se de um equipamento
vibrocracador que por vibração a empurra para
dentro da massa recém concretada. Procede-se
em seguida a limpeza final ao redor da estaca
pronta e posteriormente faz-se o arrasamento
para a cota do projeto.
Pode-se executar normalmente com esta
técnica estacas com diâmetros entre 30 e 60cm
e com profundidades de até 30m.
A Odebrecht possui um equipamento modelo
CM 28 que pode atingir a profundidade de até 24
metros. Existem no mercado brasileiro
equipamentos para profundidades de até 30
metros.
4.2.2.e - Estruturas de concreto:
Figura 45 - Perfuratriz do tipo hélice contínua;
Fábrica da Ford Camaçari – BA.
88
Moldagem:
Do ponto de vista operacional facilitar a desmoldagem deve ser a preocupação principal de
quem concebe o projeto de formas para moldar estruturas de concreto. Isto se justifica porque
montar a forma não oferece grandes problemas se comparada com o ato de desmoldar, porque
este último será feito com o concreto endurecido. Um projeto de formas imaturo poderá causar
perdas de tempo e dinheiro e por causa disso deve-se estudar todo o processo da desmoldagem
para que ele contemple os aspectos geométricos de liberação das partes das formas e suas
respectivas fixações.
A preocupação com os dispositivos para alinhamento das formas e para garantir que elas não
saiam de posição durante a concretagem deve também estar presente. A estanqueidade é outro
fator importante, porque se houver fuga de nata de cimento pelas juntas das formas durante a
concretagem, poderá aparecer vazios em pontos localizados, o que resultará em retrabalhos com
prejuízo da aparência da superfície ou até mesmo da parte estrutural.
Outro ponto importante a destacar é a superfície do molde. O desejável é que esta superfície
seja capaz de dissipar o ar que normalmente fica aprisionado no ato de lançamento e vibração
do concreto. Se isto não acontece poderão ocorrer grandes números de pequenas reentrâncias
indesejáveis, formadas pelas bolhas de ar que normalmente ficam aprisionadas. As chapas
compensadas plastificadas, por serem impermeáveis, facilitam o aprisionamento dessas bolhas.
Do ponto de vista estrutural deve-se ter preocupação com as pressões horizontais e com os
pesos próprios exercidos pelo concreto sobre as formas e escoramentos. Sobre moldes verticais
e subverticais atuam principalmente os empuxos provocados pelo concreto fresco vibrado. Sobre
moldes horizontais escorados atuam os pesos próprios do concreto, das formas e as cargas
acidentais do trabalho. A fórmula experimental apresentada a seguir permite calcular as pressões
horizontais provocadas pelo concreto em paredes verticais e colunas.
Figura 46 - Revestimento do Canal
Jordão com placas pré-moldadas;
Recife – PE.
Figura 47 - Estrutura pré-moldada de edifício
residencial São Paulo – SP.
89
Para efeito de determinação da pressão lateral sobre o painel, admite-se que o concreto se
comporte como um líquido até a profundidade em que não estiver endurecido. Daí para baixo a
pressão sobre o painel permanecerá constante.
Fórmulas dos empuxos:
Para paredes: Pmax = 732+ 720.000* R/(9*T+160)
Para colunas: Pmax = 732+ (1.060.000+224.000*R)/(9*T+160)
Em que:
Pmax = pressão máxima sobre a parede em .............. kgf/m2
R= Razão de subida do concreto na forma em .............. metros/hora
T= Temperatura do concreto no ato do lançamento em oC
Exemplo:
Deseja-se lançar em uma forma de parede vertical um concreto que subirá a uma razão
de 2,5m/h. Sabendo-se que a temperatura do concreto, no momento do lançamento, é de
35 oC, e que a densidade do concreto fresco vibrado é de 2400kgf/m3 determine:
a) A pressão máxima sobre o painel:
b) Até que profundidade a pressão permanece hidrostática?
Solução:
a) Determinação da pressão máxima sobre o painel: ( paredes)
Pmax= 732+ 720.000/(9*35+160) = 2.247,8 kgf/m2.
b) Profundidade máxima em que a pressão permanece hidrostática:
Hmax = Pmax / δc donde ........... Hmax = 2.247,8/2400 = 0,94m.
Diagrama de pressões sobre o painel.
90
Nota: A partir da profundidade máxima a pressão do concreto sobre o painel permanecerá
constante porque ele estará endurecido.
De posse dos conceitos acima, com criatividade, bom senso, experiência e também com
conhecimentos sobre cálculos estruturais e resistência dos materiais, pode-se projetar um sistema
de formas e escoramentos. Existem no mercado empresas que se dedicam exclusivamente a
projetar, prestar serviços e fornecer os elementos componentes de foôrmas e escoramentos.
Muitas delas atuam a muitos anos e têm corpo técnico especializado no assunto. Nos Estados
Unidos, por exemplo, geralmente não costuma ser é vantajosopara o construtor fabricar suas
próprias foôrmas, porque sairá caro em comparação com os custos das empresas locais
especializadas. O mesmo acontece em outros países do primeiro mundo como a Alemanha. No
Brasil, há uma tendência para se terceirizar os serviços de fôormas.
Os escoramentos devem ser calculados considerando-se o peso próprio do concreto vibrado,
os pesos próprios das estruturas das foôrmas e seus revestimentos, assim como também as
cargas acidentais inerentes ao pessoal e outras coisas que são aleatoriamente colocadas sobre
as foôrmas. Para essas cargas, costuma-se estimar um valor representativo por m2. As peças de
escoramento devem ser calculadas à flambagem individual de um componente e também à
flambagem do conjunto.
Desmoldagem:
Há sempre interesse de se desmoldar a peça recém concretada o mais rápido possível, para
reaproveitar os painéis e demais materiais das fôrmas. É aconselhável utilizar óleo desmoldante
apropriado para facilitar o descolamento dos painéis sem danificá-los. Deve-se evitar utilizar, no
ato da desmoldagem, ferramentas que possam ferir os painéis, tais como ponteiras ou pés de
cabras, o que contribuirá para reduzir o seu tempo de vida ou exigirá retrabalhos. Para isso, deve-
se prever detalhes especiais em suas estruturas, para que eles possam receber esforços
concentrados de deslocamento sem agressão de suas bordas.
Tempos de desmoldagem:
Deve-se garantir sempre maturidade do concreto para que, ao ser desformado, ele tenha
resistência suficiente para suportar seu peso próprio e possíveis sobrecargas sem prejuízos para
as estruturas. O período de tempo requerido para desmoldagem vai depender do tempo que o
concreto necessitará para adquirir resistência capaz de suportar com segurança as tensões críticas
que lhe forem impostas. Esses critérios de desmoldagem devem ser estudados e divulgados no
canteiro. Onde não houver especificação neste sentido, ou não for importante a redução do tempo
de desforma, pode-se adotar os seguintes critérios da ACI American Concrete Institute para
concretos normais.
Laterais de paredes e vigas 12h (1)
Colunas 12h (1)
(1) Onde essas fôrmas atuam em conjunto com escoramentos de lajes e vigas deve-se obedecer
o maior tempo requerido para os escoramentos.
Painéis planos de até 76cm 3 dias (2)
Painéis planos além de 76cm 4 dias (2)
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(2) Tipos que podem ser removidos sem mexer nos escoramentos e fôrmas.
 Carga acidental: Carga acidental:
Menor que peso próprio. Maior que peso próprio.
Arcos 14 dias 7 dias
Remoção de escoramentos de vigas, lajes em grelhas:
Abaixo de 3m entre suportes 7 dias (3) 4 dias
De 3 a 6m entre suporte 14 dias(3) 7 dias
Acima de 6m de vão livre 21 dias(3) 14 dias
Remoção de escoramentos de lajes tipo corredor:
Abaixo de 3m entre suportes 4 dias(3) 3 dias
De 3 a 6m entre suporte 7 dias (3) 4 dias
Acima de 6m de vão livre 10 dias(3) 7 dias
(3) Onde as fôrmas puderem ser removidas sem se mexer nos escoramentos, esses tempos
podem ser reduzidos para a metade, mas nunca menos do que 3 dias.
Reutilização das fôrmas:
Deve-se prever a quantidade de vezes em que as fôrmas serão reutilizadas. Esta informação
terá impacto nos custos das fôrmas . Para obter esta previsão pode-se proceder da seguinte forma:
a) Levanta-se no projeto das estruturas as áreas requeridas para moldar as jornadas de
concretagem mais significativas por tipo de fôrmas. Verifica-se em seguida, no cronograma geral,
as superposições requeridas para essas jornadas. Determina-se assim a quantidade de fôrmas
que deverão estar presentes no canteiro.
b) Com base no cronograma geral, determina-se o histograma mensal e acumulado, por tipo
de fôrmas, das quantidades a serem aplicadas para moldar as diversas estruturas do Empreendimento.
A razão entre áreas aplicadas/áreas fabricadas de fôrmas dará o número de vezes de
reutilização. Sobre esse número pode-se aplicar um fator para prever perdas e possíveis retrabalhos
com reposição de materiais.
Exemplo:
Para se construir a estrutura de um edifício precisa-se dispor no canteiro 6.000 m2 de
fôrmas planas. A sua área total de fôrmas é de 50.000 m2. Determine o número de vezes em
que a fôrma será reutilizada. Adote fator de perdas e reposições igual a 50%.
Solução:
Área a ser fabricada: 6.000*1,50 = 9.000 m2
Número de reutilizações:
N= 50.000/9.000 = 5,56 vezes.
Quando este número é grande, acima de 100 por exemplo e as peças são moduladas, deve-
se estudar a adoção de fôrmas mais resistentes como as metálicas.
92
Desenhos das fôrmas e escoramentos para o campo:
As fôrmas e escoramentos devem ser projetadas e desenhadas convenientemente, e cada tipo
de desenho terá uma finalidade.
Desenhos de fabricação dos painéis:
Para permitir fabricar os painéis nas carpintarias da obra deve-se preparar desenhos para cada
um deles com dimensões e detalhes de sua composição e também com as especificações dos
materiais envolvidos e respectivas listagens. Esses desenhos irão facilitar o processo de
industrialização da fabricação dos painéis permitindo planejar os cortes das peças de modo a
minimizar as perdas.
Desenhos de montagens dos painéis:
Para permitir a montagem desses painéis no campo deve-se preparar desenhos que mostrem
a sua distribuição para cada camada a ser concretada. Esses desenhos podem ser preparados
na medida do avanço da construção das estruturas e de acordo com o cronograma das obras.
Eles irão agil izar o processo de montagem propiciando maior produtividade.
Detalhes especiais para acabamentos das juntas de concretagem de topo:
Para se obter melhor acabamento no topo das juntas de concretagem, sugere-se fixar nas
fôrmas, na cota de finalização das concretagens, "bits" corridos de madeira com aproximadamente
1,5cm por 5cm de seção transversal. Esses "bits" serão levemente pregados nas fôrmas na sua
menor dimensão, e serão localizados na região limite da finalização do lançamento do concreto.
Eles irão corrigir a aparência da marcação inevitável que ocorre entre juntas sucessivas. Ao invés
de se obter uma junta horizontal tortuosa, a presença desses "bits" impõe a formação de uma
linha reta, o que dá melhor aspecto externo.
Figura 49 - Laje protendida de estrutura
de edifício; Miami – USA.
Figura 48 - Fôrmas especiais Tubo de
sucção; UHE Lajeado – Tocantins.
93
Figura 51 - Fôrmas deslizantes do pilar - Ponte sobre
o Rio Orinoco, Venezuela.
Figura 50 - Projeto escoramentos tubo de sucção; UHE Lajeado – Tocantins.
94
Figura 52 - Fôrma para revestimento de túnel.
Fabricação de pré-moldados:
Para se planejar a fabricação de pré-moldados deve-se determinar inicialmente as quantidades
requeridas a serem aplicadas por mês nas estruturas e discriminadas pelos diferentes tipos de
peças. Essas informações podem ser retiradas do cronograma físico geral, procurando-se identificar
os tipos de peças a serem requisitados para montagem em cada mês. De posse desses dados
pode-se preparar o cronograma de fabricação e estocagem das peças. As quantidades mensais
requeridas no cronograma de fabricação irão servir de base para se dimensionar o sistema industrial
de produção. O dimensionamento desse sistema será feito com base nas seguintes premissas:
 Regime de trabalho; Turnos por dia, dias por mês e critérios de praticabilidade.
 Ciclos de fabricação das peças:
 Dados físicos; pesos, dimensões, fôrmas, etc.
 Disponibilidade de espaços para as atividades; fabricação, estocagem, acessos, etc.
 Disponibilidade de tecnologia e equipamentos de fabricação e montagem.
Exemplo:
Uma ponte com 2.100m de extensão prevê aplicar 300 vigas protendidas, tendo cada uma
delas 35metros de comprimento.
Dados :
Turno de trabalho: 10h/dia e praticabilidade média de 24 dias/mês. Peso de cada viga: 30
toneladas ( 12,50m3 de concreto). Seção transversalem forma de duplo T invertido, com 2,2m
de altura, mesa superior com largura de 1,20m e mesa inferior com largura de 90cm. As extremidades
das vigas terão cabeçotes pré-moldados que trarão incorporados consigo as ancoragens ativas
dos cabos de protensão que afloram nos extremos das peças. O cronograma prevê a implantação
da fábrica de pré-moldados em 2 meses após ordem de serviços, o início do lançamento das vigas
no quarto mês após OS e a conclusão do lançamento das vigas nos vãos após 16 meses da OS.
O sistema básico de construção prevê uma treliça lançadeira do tipo SISCET, com canteiro de
fabricação situado em uma só margem.
Pede-se determinar:
a) Quantas vigas deverão ser fabricadas por mês?
b) Quantas bases de fabricação serão necessárias?
Solução:
a) Quantidades de vigas a serem fabricadas por mês:
Tempo disponível para fabricação Tf = 16 - 2 = 14 meses.
Quantidade média requerida por mês Qm = 300/14 = 21,4 aprox. 22 vigas mês.
b) Quantidade de bases de fabricação serão necessárias:
Deve-se analisar inicialmente o ciclo de fabricação de cada viga pré-moldada:
Operação: Duração da operação: (1)
Colocação da armadura comum = 0,50h
Colocação dos cabeçotes extremos = 0,50h
Colocação do primeiro lado da forma = 1,00h
Colocação da armadura de protensão e fixação = 3,00h
Colocação do segundo lado da forma ( fechamento) = 1,00h
Alinhamento, limpeza, etc = 1,00h
Concretagem = 3,00h
Cura e maturidade para permitir protensão = 72,00h
Protensão para mobilizar o peso próprio = 1,50h
Desmoldagem das formas laterais = 3,00 (2)
Remoção da viga = 0,50h
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Notas:
(1) Os tempos acima não devem ser utilizados num caso real. Eles servem apenas para ilustrar
uma maneira de se tratar este assunto.
(2) Note-se que o tempo de desmoldagem das fôrmas laterais não faz parte do ciclo porque
este trabalho pode ser feito durante o tempo de cura da peça.
Note-se que o tempo de ocupação de cada base de fabricação seria Tc = 84,00h, ou seja, 3,5
dias, considerando-se que a cura transcorre continuamente independente do expediente. A
quantidade de vigas moldadas em cada base e por mês será:
Qmb = 243,5 = 6,86un
Quantidades de bases necessárias: Qb = 22/6,86 = 3,21 aprox. 4 bases.
Nota: Alguns fatores subjetivos de majoração deveriam ser inseridos nos elementos acima para
se garantir a produção mensal requerida.
Sistemas usuais de pré-fabricação de peças protendidas :
 Existe o sistema chamado " long line" onde as peças são fabricadas em linha. A protensão
é feita através de fios aderentes que atravessam várias peças de uma só vez e são ancorados
em blocos de reação independentes, posicionados nas cabeceiras das linhas de fabricação. Neste
caso a protensão é feita antecipadamente, isto é, antes do lançamento do concreto e a transmissão
dos esforços é feita por aderência dos fios pré-tencionados ao concreto posteriormente lançado
e curado. O posicionamento correto dos fios é feito através de gabaritos chamados "pentes" que
são colocados nos terminais de cada molde. Após relaxamento dos macacos de tração os fios
são cortados para que as peças sejam removidas. Como exemplos de fabricação por este processo
tem-se as chamadas vigas pi para lajes de edifícios e os dormentes de concreto.
 Existe o sistema onde as peças são fabricadas isoladamente e a protensão é feita através
de fios aderentes que são ancorados nas cabeceiras dos moldes de fabricação. A estrutura do
molde deve ter capacidade para suportar os esforços da protensão que neste caso também é feita
antecipadamente, isto é, antes do lançamento do concreto. A transmissão dos esforços para o
concreto endurecido e curado é feita como no caso anterior. Como exemplos de fabricação por
este processo tem-se os dormentes de concreto com fôrmas isoladas. Dependendo das características
e dimensões das peças a serem fabricadas essas fôrmas isoladas podem ser fixas, abrigadas ou
não sob galpão apropriado, ou podem ser móveis. Quando se adotam fôrmas fixas o concreto
deve ser conduzido da central até elas com auxílio de carrinhos e/ou pórticos ou gruas. Quando
se adotam fôrmas móveis, elas são projetadas para se deslocarem num circuito fechado através
de dispositivos especiais para locomoção. Através desses dispositivos, elas são conduzidas até
a central de concreto, onde recebem a mistura e a vibração.Em seguida dirigem-se até as instalações
de cura a vapor onde permanecem pelo tempo apropriado e em seguida são levadas até o ponto
de desforma e limpeza completando o ciclo de fabricação.
 Existe o sistema onde as peças são fabricadas isoladamente e a protensão é feita através
de cabos embainhados que são ancorados nas cabeceiras da própria peça concretada e curada.
Neste caso, a protensão é feita a posterior. Como exemplos de fabricação por este processo tem-
se as vigas pré-moldadas de pontes.
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Sistemas usuais de pré-fabricação de peças de concreto armado comum:
Em geral as peças de concreto armado comum podem ser fabricadas através dos mesmos
sistemas industriais fixos ou móveis citados acima. Note-se na foto a fábrica das aduelas de
revestimento do túnel La Esperanza construído pela Odebrecht no Equador. Lá as fôrmas eram
fixas, metálicas e robustas para não permitirem deformações que viessem a prejudicar o assentamento
das peças. Elas recebiam o concreto trazido por carrinho, que se deslocava ao longo do eixo do
galpão, até posicionar-se sob a central de concreto localizada externamente em sua cabeceira.
Uma ponte rolante tratava de iça-lo até os pontos de descarga sobre as fôrmas.
Figura 53 - Desmoldagem de aduelas do
túnel La Esperanza; Manabi – Equador.
Figura 54 - Vista geral da fábrica de
aduelas; Manabi – Equador.
Dosagem do concreto:
A dosagem envolve a definição das proporções de cimento, agregados, água, e aditivos que
são colocados de conformidade com as propriedades que se deseja alcançar. Este trabalho não
pretende se aprofundar neste assunto porque ele é muito vasto e pode ser encontrado com mais
detalhes em publicações específicas que tratam da tecnologia do concreto. Apenas alguns conceitos
gerais serão abordados.
Os agregados miúdos e graúdos compõem cerca de 75 a 85% da massa do concreto. Eles são
consolidados entre si através de uma pasta formada por cimento e água. A água tem duas
finalidades. A primeira é causar a reação química de hidratação do cimento e a segunda é dar
plasticidade e trabalhabilidade à mistura. Se a quantidade de água for exagerada ela diluirá a
pasta e enfraquecerá o concreto. Se a quantidade de pasta não for suficiente para envolver todos
os agregados a resistência será afetada. A quantidade de água deverá ser a mínima necessária
para dar ao concreto a plasticidade requerida. Se a relação água/cimento decresce a resistência
do concreto aumenta e vice versa.
Fabricação do concreto:
Deve-se controlar a quantidade de cada material que é lançado na central para compor a mistura
de um concreto. Nas obras importantes este controle deve ser feito através de pesagem. O cimento
pode ser comprado em sacos de papel, em grandes sacolas plásticas - "bags" ou a granel. Neste
último caso o Empreendimento deverá prever instalações para transferir o cimento dos caminhões
graneleiros para os silos de armazenagem. Esses silos devem ser dimensionados para atender
a demanda do projeto. Há casos em que o cimento sai ainda quente da fábrica e deve-se ficar
atento para este fato que é comum. Para o caso de lançamento de grandes massas de concreto,
o cimento quente deve ser evitado porque ele irá contribuir para que se parta com a temperatura
inicial da mistura já aumentada. Isto irá contribuir com o aumento das trincas provocadas pelo
calor gerado pela hidratação do cimento.
O problema pode ser minimizado fazendo-se com que a obra tenha capacidade de estoque
suficiente para que o cimentopossa esfriar no próprio silo. Nas grandes obras as misturas dos
concretos devem ser feitas em centrais. Essas centrais são dotadas de unidades misturadoras,
silos para estocar agregados, silos para areia, silos para cimento, balanças, dosadores de água
e de aditivos. Existe uma variedade de misturadores podendo-se citar os forçados de contra
corrente, os basculantes e os horizontais como os mais comuns. Existem também centrais que
fazem apenas a dosagem dos agregados e os lançam em caminhões betoneiras. As centrais
misturadoras são mais indicadas do que essas últimas porque pode-se controlar melhor a mistura
do concreto.
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Figura 55 - Esquema da central de concreto La Miel – Colômbia.
Figura 56 - Vista geral da central de
concreto La Miel – Colômbia.
100
Transporte do concreto:
O transporte do concreto até a praça de lançamento pode ser feito em caminhões betoneiras,
correias transportadoras, caminhões caçambas do tipo "dumpcrete" utilizados nas barragens,
bombas que recalcam a massa através de tubulações e mastros de lançamento, guindastes ou
gruas dotados de caçambas ou qualquer outro dispositivo que possa atender aos pré-requisitos
de economia, prevenção de segregação, tempo de início de pega e diâmetro máximo dos agregados.
Deve-se adotar medidas preventivas para que a massa transportada chegue ao destino com as
propriedades de consistência requeridas no lançamento. Cada método de transporte tem suas
vantagens e desvantagens, e deve ser escolhido conforme a realidade de cada Empreendimento.
Para o caso de concreto bombeado, o diâmetro máximo do agregado não deve ser maior que 1/3
do diâmetro interno da tubulação.
Os estudos de ciclos e rendimentos deverão estar presentes e poderão ser feitos da mesma
forma já explicada anteriormente.
Figura 57 - Transporte do concreto por correias; La Miel – Colômbia.
101
Lançamento do concreto:
A fim de evitar segregação durante as operações de transporte, o desejável é que o concreto
sofra o mínimo de perturbação no trajeto entre o ponto de preparo e a praça de colocação. O
lançamento deve ser feito em camadas sucessivas para facilitar as operações de adensamento.
A superposição entre camadas deve ser feita antes que se dê início de pega entre elas, de modo
a garantir aderência. Para prevenir segregação deve-se evitar queda livre do concreto de alturas
maiores que 1,2m. Para lançamentos em grandes alturas tais como fôrmas de paredes pode-se
utilizar tubos tremonhas com "hoppers". Caso o concreto seja bombeado, com ou sem o auxílio
de mastros de lançamento, pode-se introduzir o mangote diretamente na forma de modo a reduzir
a altura de queda livre.
O adensamento do concreto normalmente é feito através de vibração, podendo-se utilizar
vibradores de imersão para as grandes massas, ou vibradores de paredes, que neste caso
trabalham externamente fixados nas laterais das fôrmas. Para planos horizontais pode-se utilizar
réguas vibratórias que também contribuem com o acabamento da superfície. Existem ainda aditivos
químicos que promovem o auto-adensamento do concreto e que podem ser utilizados em casos
especiais onde o adensamento mecanizado seja difícil ou inadequado.
Figura 58 - Lançamento do concreto em
correias telescópicas; Lageado – TO.
Figura 59 - Lançamento do concreto nas
aduelas; Transvases Manabi - Equador.
102
Cura do concreto:
O concreto precisa ser curado para que sua resistência projetada seja atingida. Basicamente
deve-se evitar que haja perda por evaporação da água inicial contida na massa do concreto que
foi recém lançado e vibrado. Esta água deve permanecer na proporção correta porque ela foi
calculada e dosada para desencadear a reação química que irá hidratar a quantidade de cimento
presente na mistura.
Figura 60 - Lançamento concreto;
Porto Veracel - Belmonte – BA.
Figura 61 - Lançamento do concreto na
barragem RCC; La Miel – Colômbia.
Figura 62 - Esquema de lançamento direto; bomba sob central.
Se ela for reduzida por evaporação não haverá água suficiente para que se dê a reação completa
e a resistência do concreto ficará prejudicada. Chama-se de cura a esta operação que mantém
a umidade do concreto lançado. Pode-se curar o concreto através de aspersão de água sobre a
superfície endurecida de modo a recompor a que vai sendo evaporada. As superfícies horizontais
podem ser cobertas com tecidos molhados (sacos por exemplo), ou então podem ser protegidas
com agentes de curas que são componentes químicos que formam uma película que impede a
evaporação.
Uma outra medida possível é não remover as fôrmas. Nesta última deve ser pesado o interesse
de liberá-las o mais rápido possível.
Cura a vapor:
Existem certas condições em que a cura a vapor torna-se vantajosa, principalmente devido à
alta temperatura de cura e ao fato das condições de umidade serem favoráveis. Peças pré-
moldadas curadas a vapor ganham resistência rapidamente e com isso suas fôrmas podem ser
removidas mais cedo e reutilizadas. A faixa de temperatura em que se obtém maiores acelerações
de resistência iniciais, com menores perdas de resistências finais situa-se entre 54o e 74o C. As
temperaturas de cura elevadas proporcionam maiores ganhos de resistência precoce, mas com
severas perdas de resistência do concreto a partir dos 2 dias de idade. A duração necessária da
cura a vapor depende da mistura do concreto, da temperatura de cura e dos resultados desejados.
Pode-se mobilizar peças com 12 horas ou menos e se atingir plena resistência com 36 horas.
O calor de hidratação:
Quando grandes massas de concreto são lançadas com teores elevados de cimento há o risco
de aparecerem na superfície as trincas de retração devido ao calor de hidratação do cimento que
é gerado e não facilmente dissipado no seio da massa de concreto. Evidentemente quanto maior
for a quantidade de cimento presente na mistura maior será o calor de hidratação gerado, maior
será a elevação de temperatura e consequentemente a possibilidade de ocorrerem trincas.
Existem várias providências para se mitigar este problema como por exemplo:
 Substituir parte do cimento do traço por material fino inerte como as pozolanas.
 Reduzir as espessuras das camadas ou das peças para facilitar a dissipação do calor para
 o meio ambiente.
 Lançar o concreto com temperaturas de misturas mais baixas para compensar a elevação
 de temperatura da fase de hidratação.
Para esta última providência pode-se substituir parte ou toda a água de amassamento por
quantidades equivalentes em peso de gelo em escamas. Pode-se ainda resfriar os agregados por
aspersão de água ou sombra de uma cobertura.
Deve-se fazer o cálculo matemático do equilíbrio térmico da mistura de um concreto massa,
considerando-se as quantidades dos materiais envolvidos no seu traço e as capacidades caloríficas
específicas de cada um deles.
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Pontes em Cantitrável:
Aplica-se a pontes especialmente projetadas para este sistema, compostas de longarinas pré-
moldadas com vãos livres modulados de 10 a 12 metros e respectivas transversinas de apoio
dessas longarinas também pré-moldadas. O equipamento básico compõe-se de um grande chassi
metálico sobre rodas de aço, sobre o qual trabalha um guindaste que manuseia os equipamentos
que na frente executam as fundações. Este mesmo sistema monta na sua retaguarda as vigas
pré-moldadas da superestrutura. Seu trabalho é em ciclo, que começa pela execução das estacas
do apoio imediatamente à sua frente, e em seguida, são contraventadas nas anteriores.
Sobre o novo apoio conquistado coloca-se a transversina pré-moldada e em seguida um par
de vigas metálicas longitudinais paralelas sobre as quais o sistema será deslocado. Essas vigas
metálicas têm o mesmo comprimento do vão da ponte. Elas se apoiam sobre capacetes fixados
no topo das novas estacas e das estacas anteriores. Rolando sobre esse par de vigas metálicas
o sistemadesloca-se para assumir a posição de cravação do vão seguinte, fechando assim o ciclo
de cravação.
Em sua retaguarda o guindaste do sistema remove o par de vigas metálicas que foi liberado
passando-o para frente, arrasa as estacas liberadas, complementa a concretagem da transversina,
e em seguida monta as vigas pré-moldadas. Utiliza-se normalmente 3 pares dessas vigas metálicas.
O sistema traz fixo na parte frontal do chassi um gabarito para permitir a locação das estacas à
sua frente.
4.2.2 .f - Processos especiais de construção de pontes:
Figura 63 - Esquema ponte em Cantitravel .
105
Pontes empurradas, em concreto protendido:
Este sistema é adequado para pontes contínuas em concreto protendido com vãos livres acima
de 70 metros. Deve-se projetar a estrutura especialmente para este sistema que tem permitido
empurrar pontes de até 1400m nas obras do TGV no sul da França. A metodologia consiste
basicamente em se moldar um vão de cada vez, em canteiro fixo situado numa das cabeceiras
da ponte. Após ser protendido, o vão é empurrado, deslizando sobre teflon, mantendo-se guias
laterais para que o conjunto mantenha-se no alinhamento do projeto. Um nariz de lançamento,
em estrutura metálica, é posicionado na frente do sistema. Ele tem a função de aliviar as cargas
de peso próprio do vão da frente que "viaja" em balanço, o que reduz também as flechas, permitindo
assim que se atinja o apoio seguinte sem problemas. O empurramento de toda a ponte é feito
sempre a partir do último vão que foi recém construído na cabeceira.
Uma estrutura metálica posicionada na retaguarda desse vão interliga-se com cabos de aço a
macacos de protensão de grande porte que são alojados sob o encontro da ponte. Na verdade,
a ponte é empurrada por essa estrutura metálica que por sua vez é puxada pelos macacos. Durante
a fase de construção devido ao processo de empurramento continuado que provoca inversões
de esforços nas superestruturas provenientes do peso próprio, alguns cabos longitudinais de
protensão são dispostos provisoriamente de modo a manter a resultante das forças totais dentro
do núcleo de inércia da secção.
Com os vãos da ponte concluídos, esses cabos provisórios são removidos e posicionados
definitivamente para absorverem as cargas acidentais do sistema. Pode-se empurrar a ponte com
sua secção plena, inclusive com os guarda corpo. Em planta, as pontes devem ser retas ou com
curvas de raio definido.
Figura 64 - Esquema básico de ponte empurrada.
106
Pontes empurradas em estruturas metálicas:
Este sistema é adequado para pontes contínuas em aço. Deve-se projetar a estrutura especialmente
para este sistema. Ele se aplica para as superestruturas mistas compostas de vigas metálicas
longarinas e tabuleiros de concreto armado, e também para as estruturas em caixão metálico. A
metodologia consiste basicamente em se montar em canteiro fixo situado numa das cabeceiras
da ponte, todos os vãos da ponte ou de um conjunto de vários vãos, dependendo das conveniências
e dificuldades de cada caso. Na pós–montagem o conjunto é empurrado, podendo deslizar sobre
roletes ou teflon, mantendo-se guias laterais para que se mantenha o alinhamento do projeto. Um
nariz de lançamento em estrutura metálica, é posicionado na frente do sistema. Ele tem a função
de aliviar as cargas de peso próprio do vão da frente que "viaja" em balanço, o que reduz também
suas flechas, permitindo assim que se atinja o apoio seguinte sem problemas. Em estruturas de
pequeno porte o empurramento de toda a ponte pode ser feito através de trator de esteiras e em
estruturas maiores através de macacos hidráulicos apropriados instalados sob a estrutura. Tudo
dependerá do peso do sistema. Com os vãos da ponte posicionados no local definitivo pode-se
construir seu tabuleiro e demais obras complementares. Em planta as pontes devem ser retas ou
com curvas de raio definido.
Pontes em Balanços Sucessivos:
Este sistema é adequado para pontes contínuas de inércia variável construídas em concreto
protendido ou mesmo em caixões metálicos. Deve-se projetar a estrutura especialmente para este
sistema. O mesmo consiste em se construir inicialmente, sobre cada pilar de apoio adjacente, uma
aduela simétrica de arranque. Em seguida nas extremidades dessa primeira aduela instala-se, em
balanço, um par simétrico de escoramentos metálicos e fôrmas, projetadas para que se construa
um par de aduelas simétricas de cada vez. O processo de construção dessas aduelas se repete
sucessivamente até que se atinja o meio do vão, onde se faz a ligação com a última aduela
correspondente ao apoio adjacente. Cada par de aduelas deve ser concretado e em seguida
protendido simultaneamente para evitar o desbalanceamento das cargas que devem ser mantidas
na maior simetria possível. Quando as aduelas de arranque são rotuladas elas devem ser fixadas
provisoriamente, o que na maioria das vezes pode ser feito através de pilares provisórios de
concreto ou metálicos, fixados no próprio apoio. Com os vãos da ponte concluídos pode-se construir
seu revestimento e obras complementares.
Figura 65 - Esquema de ponte metálica empurrada.
107
Pontes em Aduelas de concreto pré-moldado:
Este sistema é adequado para pontes contínuas de inércia constante, construídas em concreto
protendido, podendo ser aplicados a vãos livres de até 80 metros. Deve-se projetar a estrutura
especialmente para este sistema. O mesmo consiste em se instalar uma grande treliça metálica
estaiada, de secção transversal triangular, abrangendo três pilares adjacentes. Essa treliça dispõe
de guinchos no seu dorso inferior que são capazes de içar e posicionar uma aduela de cada vez.
As aduelas são fabricadas num canteiro de pré–moldados tomando-se o cuidado de moldá-las
uma contra a outra, nas faces que se sucedem, para que no local definitivo elas se encaixem com
perfeição. Para que se proceda ao içamento, cada aduela deve ser posicionada sob a treliça. O
transporte dessas aduelas pode ser feito embarcado ou através de carretas, conforme o caso. A
rotina de içamento e montagem dessas aduelas parte do apoio do vão anterior pronto até atingir,
em balanço, o meio do vão seguinte ao tempo em que se parte também com a montagem do apoio
do vão seguinte em direção ao fechamento do novo vão.
A aduela sobre o apoio do vão seguinte é normalmente fixada ao topo do pilar por cabos de
protensão. A partir dela, monta-se as aduelas sucessivas, aos pares simétricos e equilibrados em
balanço, até que se atinja também o meio do vão, formando-se assim duplos balanços separados
apenas por uma distância de 40cm. Todas as aduelas são sucessivamente coladas e protendidas
através de cabos provisórios e definitivos. No meio do vão faz-se então o fechamento definitivo
concretando-se no local o pequeno espaço deixado.
Os duplos balanços são assim transformados em vão contínuos, os cabos longitudinais são
colocados e protendidos para dar continuidade estrutural ao sistema. Quando um vão é completado
pode-se deslocar a treliça para o vão seguinte. Ela dispõe de motores para seu auto deslocamento.
Com os vãos da ponte concluídos pode-se construir seu revestimento e obras complementares.
Figura 66 - Esquema de construção de ponte em balanços sucessivos.
108
Pontes em vigas protendidas pré-moldadas e lançadas :
Este sistema é adequado para pontes em vigas longarinas pré-moldadas com pesos individuais
de até 90 toneladas e vãos livres de 35 a 40 metros. Deve-se projetar a estrutura especialmente
para este sistema. O mesmo consiste em se instalar uma treliça metálica auto portante, capaz de
abranger o vão onde as vigas serão instaladas e o vão anterior. Deve-se instalar nos apoios onde
a treliça irá trafegar suportes especiais que fazem parte do sistema de locomoção da mesma.
A treliça dispõe de um par guincho no seu dorso superior que são capazes de içar e posicionar
cada viga. As vigas são fabricadas num canteiro depré-moldados, normalmente posicionado nas
imediações de uma das cabeceiras da ponte. A própria treliça é capaz de efetuar o resgate da
viga a ser lançada. Para facilitar este trabalho deve-se posicionar a viga o mais próximo possível
da treliça, que possui mobilidade para resgatá-la e transportá-la até o local definitivo. Pode-se
também, em casos especiais, resgatar a viga diretamente de um local sob o vão da ponte desde
que ela seja posicionada longitudinalmente.
Quando um vão é completado desloca-se a treliça para o vão seguinte. Ela dispõe de motores
para seu auto-deslocamento. Com as vigas assentadas, pode-se construir o tabuleiro da ponte e
executar o revestimento e obras complementares.
Figura 67 - Esquema de ponte em aduelas.
109
Pontes estaiadas:
Este sistema é adequado para pontes em grandes vão livres, de até 600m, apesar de existir
projeto para vão de até 1000m. O mesmo consiste em se construir duas torres de grande altura,
uma em cada apoio, que irão ancorar em seus topos os cabos de estaiamento que suportarão o
tabuleiro. Pode-se ter também casos de apenas uma torre. Os tabuleiros da ponte são normalmente
de inércia constante e podem ser construídos em aduelas de concreto pré-moldado ou moldadas
no local, e também em caixões metálicos. O sistema consiste em se executar inicialmente, sobre
cada apoio provisório pertencente à torre, uma aduela pioneira de arranque da construção sucessiva
do tabuleiro. Em seguida, nas extremidades dessa aduela pioneira, executa-se o primeiro par de
aduelas simétricas.
Essas aduelas são então interligadas a seus pares de cabos de projeto são fixados na parte
superior da torre e em seguida estaiados. A partir daí executa-se o segundo par, de aduelas
simétricas seguido também de estaiamento. O processo de construção dessas aduelas se repete
progressivamente da mesma forma até que se atinja o meio do vão partindo-se de ambas as
torres. Neste ponto faz-se a ligação entre as aduelas extremas.
Cada par de aduelas deve ser executado simultaneamente para evitar desbalanceamento das
cargas que devem ser mantidas na maior simetria possível. Geralmente o tabuleiro da ponte é
projetado para trabalhar totalmente livre, pendurado apenas pelos sucessivos pares de cabos dos
estaios, mesmo na região das torres. Nos extremos, esses tabuleiros estaiados apoiam-se sobre
os pilares através de mecanismos especiais que permitem liberdade aos movimentos previstos
no projeto. Nas pontes ferroviárias normalmente evita-se que as extremidades desses tabuleiros
estaiados terminem diretamente sobre os apoios dos pilares. Nesses casos, o projeto costuma
prever avanço do tabuleiro em balanço para o vão convencional adjacente.
Assim ele funcionará como apoio do tipo Gerber para a superestrutura do vão convencional.
Esta providência irá minimizar os efeitos das grandes deformações que ocorrem nas regiões dos
pilares evitando possíveis descarrilamentos do comboio ferroviário. As aduelas de arranque
normalmente são fixadas provisoriamente apenas durante a construção, o que na maioria das
vezes pode ser feito através de suportes ou cabos temporários fixados na própria torre. Após tornar
a estrutura interligada ao longo de todo o tabuleiro procede-se a protensão final para ajuste dos
cabos dos estaios. Com os vãos da ponte concluídos pode-se construir seu revestimento e obras
complementares. A Ponte sobre o Rio Orinoco, na Venezuela, adotou este sistema para vencer,
com vãos livres de 300 metros cada um, os dois canais de navegação.
Figura 68 - Vigas pré-moldadas lançadas ; Metrô de Salvador – BA.
110
Figura 69 - Esquema de ponte estaiada.
111
4.2.2 .g - Processos especiais de construção de túneis:
Tunneling Boring Machine; TBM:
Trata-se de um sistema para escavação de túneis em rochas e também em solos. O material
é desintegrado por rotação contínua de uma cabeça de corte, dotada de um conjunto de ferramentas
cortantes, que é forçada contra a frente a escavar. Na maioria dos casos o corte é feito no diâmetro
de projeto das escavações. O corpo da máquina é montado imediatamente atrás da cabeça
cortante e mantém-se estacionário enquanto a cabeça avança. Normalmente existem bicos de
sprays dispostos na frente da cabeça cortadora que têm a função de lançar uma névoa para
controlar a poeira produzida na operação.
Ele contém um mecanismo de autolocomoção quando a cabeça avança até um determinado
limite no ciclo de operação. Geralmente o material desagregado é removido para fora da frente
de escavação através de caçambas existentes na cabeça de corte que lançam o material em
correias transportadoras. Através de correias sucessivas ele é conduzido até o equipamento de
transporte que normalmente é independente da máquina principal.
Figura 70 - TBM utilizado na escavação dos túneis; Manabi- Equador.
112
O arranjo geral do sistema
irá depender se a máquina
destina-se a escavar solo ou
rocha. Os detalhes de projeto
da máquina variam conforme
o fabricante. Uma grande
diferença é que em solos
deve-se ter algum tipo de
suporte para o terreno no ato
d a e s c a v a ç ã o o q u e
normalmente não é requerido
em rochas. As ferramentas de
corte são escolhidas em
função do tipo de material.
SHIELD tunnel
Em solos não coesivos ou solos soltos pode-se construir túneis através da cravação progressiva
de uma camisa metálica de proteção seguida de escavação. Esta camisa, denominada de SHIELD,
geralmente é de forma circular. A ação de cravação é feita com macacos hidráulicos fixados nas
paredes da camisa que fazem reação no revestimento de concreto executado imediatamente na
retaguarda. Com isso eles empurram a camisa para frente, cravando-a no solo. Geralmente o
revestimento de concreto compõe-se de aduelas pré-moldadas associadas. O sistema pode
trabalhar com ou sem compressão de ar, dependendo da existência ou não de lençol d'água. Este
processo permite escavar e revestir o túnel em boas condições de segurança, mesmo em regiões
submersas. O avanço do SHIELD deixa um espaço vazio entre a face dos últimos pré-moldados
de revestimento do túnel e o solo recém escavado. Este espaço pode ser preenchido com gravilhão
fino bombeado com ar comprimido seguido de injeção de nata de cimento para que se obtenha
o contato pleno do revestimento com o terreno.
Figura 71 - Pré-moldados de revestimento dos túneis; Manabi
Equador.
113
Túneis em cambotas metálicas:
Aplicáveis para casos de solos ou rochas com baixa capacidade de se auto-sustentarem durante
as escavações. Para cada avanço nas escavações insere-se uma cambota ou arco metálico que
tem a função de escorar o trecho recém escavado garantindo segurança às pessoas e equipamentos.
Em solos com baixa capacidade de auto-sustentação deve-se inserir enfilagens no teto ou nas
paredes laterais, após assentamento da cambota e antes que se proceda o avanço do trecho a
escavar. Deve-se sempre condicionar o avanço dessas escavações aos serviços de estabilidade
do teto, das paredes laterais e da parte frontal da escavação. No teto e nas paredes laterais isto
pode ser feito através de tirantes de aço introduzidos e fixados na rocha mecanicamente ou através
de resinas especiais. Esses tirantes ajudam na sustentação do teto do túnel, partes de rochas ou
solos que se mostrarem instáveis durante as escavações. Na parte frontal da escavação a
estabilidade pode ser conseguida através de estágios de avanços deixando-se bermas naturais
de sustentação que vão sendo progressivamente removidas.
Figura 72 - Esquema de um SHIELD para
 túneis em solos.
Figura 73 - SHIELD de pequeno diâmetro em fase de montagem.
114
A instabilidade normalmente advém da modificação do estado natural das tensões da rocha
que resulta da abertura da escavação. A depender de cada caso somente tirantes radiais serão
suficientes ou poderá haver necessidade de associá-los com telas de aço e concreto projetado.
Deve-se entenderas forças envolvidas neste processo. Durante as escavações todas as cargas
são transferidas para as paredes laterais através do efeito de arco. Se as rochas na região do
arco não têm resistência suficiente elas se afrouxam, desenvolvem-se trincas para dentro do teto
enfraquecendo o substrato e rochas podem começar a cair de imediato ou após um período de
tempo. Se a rocha for de boa qualidade, sem grandes trincas ou blocos soltos, o trecho normalmente
sujeito a este problema não deverá exceder 1/3 do vão a ser escavado. Esta é a faixa que os
tirantes deverão atuar para neutralizar o alívio de tensões nesta zona.
Desagregador frontal - Road Headers:
Trata-se de uma máquina pesada assentada sobre esteiras, que escava através da rotação de
uma cabeça giratória cortante, pressionada contra a rocha e sustentada por uma lança pivotante
retráctil que deve alcançar qualquer ponto da secção. Pode-se escavar com este equipamento
qualquer tipo de secção transversal e, se a altura for além do alcance dos braços, pode-se proceder
as escavações em dois estágios; abóbada e rebaixo. Normalmente ela traz na frente, próximo ao
piso, dois braços mecânicos que trabalham sobre uma bandeja, arrastando continuamente o
material desagregado para cima de uma correia transportadora que atravessa seu corpo e lança
o material na retaguarda, onde uma carregadeira baixa do tipo LHD, ou outro dispositivo, pode
recolhê-lo e transportá-lo para fora do túnel. Este equipamento aplica-se bem para o caso de
rochas brandas. Os mesmos cuidados anteriores quanto à estabilidade das escavações permanecem
válidos conforme o tipo de material a ser escavado.
Figura 74 - Esquema de construção de túneis em cambotas metálicas.
115
Pulling:
Trata-se do puxamento para offshore de uma tubulação metálica revestida externamente com
concreto. Este método aplica-se na construção de emissários que podem atingir até 8Km de
comprimento, de acordo com a capacidade do guincho de tração e das características físicas da
tubulação metálica. O concreto de revestimento externo tem a função básica de fazer lastro para
evitar que a tubulação vazia venha a flutuar e também servir de proteção mecânica. O peso por
metro linear do conjunto de concreto mais aço deve ser o suficiente para evitar que, uma vez
submersa e vazia, (o que acontece durante o pulling), a tubulação não seja arrastada lateralmente
pelas forças transversais geradas por correntezas e ondas.
Esse peso deve ser também o menor possível para permitir que a tubulação seja progressivamente
emendada em terra firme, e possa vencer os atritos que se desenvolvem em roletes situados fora
d'água e no contato direto da sua geratriz com o fundo do mar. O puxamento do conjunto é feito
através de um macaco hidráulico especial de grande porte, aproximadamente 500t, instalado sobre
o convés de uma chata posicionada mar afora.
4.2.2 .h - Processos especiais de construção de emissários:
Figura 75 - Esquema de escavação de túneis com Road headers.
116
À medida que o macaco traciona um cabo de aço de grande comprimento, posicionado à vante
no fundo do mar, ancorado em outra chata auxiliar localizada na sua extremidade ao longo do eixo
do emissário, procede-se o deslocamento da chata principal que contém o guincho. Ao se deslocar
mar afora, ela arrasta consigo a tubulação submersa que vem a reboque, puxada por outro cabo
de arraste, posicionado à ré, de comprimento constante e fixado ao mesmo macaco de tração.
Com o progresso do pulling, o cabo à vante vai sendo enrolado em carretéis posicionados sobre
o convés da chata principal. A tubulação é mantida todo o tempo no fundo do mar e traz consigo
bóias de alívio com espaçamento típico, que poderão ser inundadas durante as tormentas para
garantir maior peso submerso do sistema em condições adversas.
Note-se que a outra chata fixa e ancorada mais adiante, mar afora, serve de ponto de fixação
da extremidade do cabo de tração que parte da chata que contém o macaco. Sendo assim, à
proporção que o macaco traciona o cabo à vante, o conjunto chata principal mais tubulação move-
se em direção mar adentro. A geometria reversa da deformada da tubulação que se desenvolve
a partir do canteiro de terra até o seu assentamento no fundo do mar, deve respeitar os limites
de tensões trabalho do aço e do concreto. Esta operação dá-se em ciclos de conformidade com
o comprimento do cabo de tração.
Figura 76 - Pulling para travessia do Lago
 Maracaibo – Venezuela.
117
Barcaças de assentamento: Lay Barge
Trata-se da montagem progressiva da tubulação metálica em pequenos tramos soldados sobre
uma grande balsa especialmente projetada para esta finalidade. Este método aplica-se na construção
de linhas de pequenos diâmetros e oleodutos. Não tem limites de comprimento porque a tubulação
vai sendo liberada e posicionada no fundo do mar à medida em que vai sendo unida. A geometria
reversa da deformada da tubulação que se desenvolve a partir da balsa até seu assentamento
no fundo do mar deve respeitar os limites de tensões trabalho do material. Esta operação é contínua
e tem como desvantagem do custo do equipamento básico envolvido, somente sendo justificável
para grandes extensões.
Emissários em PEAD:
Trata-se de tubulação plástica fabricada em Polietileno de Alta Densidade. Atualmente pode-
se fabricar tubos de até 900mm e as espessuras são de acordo com as condições de trabalho de
cada caso. No Brasil os tubos são fabricados até 600mm pela Brastubos. No Emissário Submarino
do Guarujá, construído pela Odebrecht, os tubos são de 900mm de diâmetro com espessuras de
34,7mm. Os tubos foram adquiridos na MABO SA, uma empresa estatal da Noruega. Eles podem
ser adquiridos em segmentos de até 500m sendo possível rebocá-los em feixes até o local das
obras.
No canteiro esses segmentos são soldados de topo, através de soldas termoplásticas, podendo
formars tramos longos de até 1500m. São necessários blocos de ancoragem para servirem de
lastros de estabilização da tubulação na sua posição definitiva no fundo do mar. Esses lastros
podem ser de concreto armado, com pesos e espaçamentos definidos de em conformidade com
as solicitações de mar envolvidas, as características físicas e mecânicas da tubulação e da
superfície de assentamento.
Figura 77 - Esquema de uma Barcaça para assentamento de tubos no mar.
118
No caso do Guarujá o espaçamento entre blocos foi de 4m. Os tramos assim formados são
rebocados flutuando para o local de projeto, com mar calmo, onde são alinhados na posição
prevista e afundados. A união entre tramos sucessivos dá-se por acoplamentos submersos, unindo-
se as partes através de colarinhos soldados nas extremidades, pressionados entre si através de
flanges soltos para se garantir estanqueidade. O trecho final da tubulação com os difusores segue
mesmo procedimento, e na sua extremidade instala-se uma ancoragem.
Figura 78 - Esquema de instalação de um tramo. Emissário do Guarujá SP.
119
Jet grouting:
Trata-se de um processo de enriquecimento da resistência mecânica do solo através da
incorporação de cimento que é veiculado misturado com água, sujeito a alta pressão, capaz de
romper a estrutura do solo e misturá-lo com o material injetado. O resultado é a formação de uma
coluna cujo diâmetro é função do tipo de solo. Em solos permeáveis, como as areias, elas podem
atingir maiores diâmetros. Pode-se atingir diâmetros de 1,40m para solos arenosos e 0,80m para
solos argilosos. O processo é feito com uma máquina que introduz no solo uma haste dotada de
bicos especiais na extremidade. Ao se introduzir esta haste na profundidade desejada faz-se girar
a mesma ao tempo em que a calda de cimento é injetada com uma pressão tão grande que é
capaz de romper a estrutura do solo. À proporção que a haste vai sendo retirada ela deixa sob
si uma coluna com o solo incorporado com a calda de cimento.
Alerta importante: Em ambientesde águas agressivas, como a água do mar por exemplo, ou
determinados tipos de bactérias, este processo limita-se apenas para soluções provisórias, uma
vez que essas colunas absorvem água. É sabido que a água do mar constitui-se em meio agressivo
para as estruturas de concreto. A maioria das águas marítimas são razoavelmente uniformes
quanto à composição química, que é caracterizada pela presença de cerca de 3,5% do peso em
sais solúveis. A concentração iônica de Na+ e Cl- são as maiores, tipicamente 11.000 e 20.000mg/l,
respectivamente. No entanto, do ponto de vista da ação agressiva aos produtos de hidratação do
cimento, quantidades suficientes de Mg2+ e SO42- estão presentes, tipicamente 1400 e 2700mg/l,
respectivamente. O pH da água do mar tem o valor médio de 8,2 de equilíbrio com o CO2 da
atmosfera.
4.2.2 .i - Processos especiais de melhoramento de solos:
Figura 79 - Bloco de concreto para lastro.
 Emissário do Guarujá SP.
120
Segundo as normas desenvolvidas originalmente pelo U.S. Bureau of Reclamation, a exposição
ao sulfato nessas condições é classificada como ataque severo no ACI Building Code 318-83.
ACI Manual of Concrete Practice. Detroit, 1993. Part 3. Tem-se como exemplo dessa agressividade
pela água do mar as colunas de jet grouting do Porto de Suape, em Pernambuco. Lá optou-se por
conter a areia sob os arrecifes, na abertura do canal de entrada dos navios, através de duas linhas
de muros submersos de contenção formados em colunas de jet grouting. Cada muro tem 90m de
comprimento, 5m de altura, com 11 a 13m de base. Após 3 anos de conclusão das obras observou-
se deterioração progressiva das colunas o que exigirá proteção adicional com enrocamento.
Pré-adensamento:
Trata-se de um processo de adensamento rápido do solo, através da incorporação de drenos
verticais que podem ser de areia ou fibro-químicos. Aplica-se a argilas moles e solos argilosos de
baixa capacidade quando de deseja incrementar sua resistência e concomitantemente antecipar
a maior parte dos recalques que seriam provocados pelas sobrecargas definitivas aplicadas sobre
este tipo de solo. Sobre os drenos verticais coloca-se uma camada de areia forrando toda a área
e formando um colchão drenante. Sobre este colchão drenante executa-se a camada de aterro
do projeto, com uma sobrecarga provisória equivalente à carga de trabalho acrescida de um fator
de segurança. A sobrecarga provisória será posteriormente removida. Normalmente ela é feita do
próprio material de aterro e equivale à carga de projeto acrescida de um fator de segurança. O
resultado é uma aceleração dos recalques previstos e conseqüente ganho de resistência em
poucos meses, quando o mesmo resultado somente seria possível de se conseguir após vários
anos sem esta providência. A água do solo submetida à pressão neutra causada pelo aterro é
compelida a migrar para os drenos verticais que é o caminho mais curto. Através deles ela atinge
o colchão drenante e se escoa normalmente. Deve-se calcular a estabilidade do aterro considerando-
se as fases progressivas de sobrecarga, as suas dimensões físicas de projeto e os parâmetros
geotécnicos iniciais e finais envolvidos. Deve-se monitorar as cargas durante as fases de pré-
adensamento para se evitar rupturas do solo o que traria sérios problemas.
Figura 80 - Esquema do processo de jet grouting.
121
A programação física sintetiza todos os elementos estudados nos itens anteriores donde se
conclui que ela somente poderá existir se forem dados todos os passos precedentes nos estudos
para que se atinja maturidade de informações suficiente para se processar um orçamento confiável,
com prática de Engenharia. Alguns dos elementos da síntese dessa programação física estão
destacados a seguir uma vez que eles são importantes na formação racional dos custos do
Empreendimento.
4.3- Programação física do Empreendimento:
4.3.1- Estrutura organizacional:
A estrutura organizacional deve refletir os princípios filosóficos da organização. As pessoas
certas devem ser escolhidas para os programas e o organograma precisa ter leveza e objetividade.
Não existe receita própria para se preparar organogramas mas sabe-se que o caráter descentralizado
com que a Odebrecht trabalha exige que o Empreendimento se organize para trabalhar de forma
independente, devendo o empresário e sua equipe estruturar-se para resolver seus problemas
da forma mais eficaz a fim de atingir os resultados pactuados no PA. As pessoas a serem mobilizadas
para cada programa devem ter suas quantidades previstas de permanência a cada mês. Este
cronograma servirá de base para os cálculos das despesas com salários e encargos do pessoal
de apoio, e demais despesas correlatas do mesmo. Cada responsável deverá estudar criteriosamente
e inserir no seu programa de ação o cronograma de permanência de seus parceiros ao longo do
Empreendimento.
Figura 81 - Esquema de um pré-adensamento.
122
4.3.2- Premissas de programação:
A programação deverá estar baseada em uma série de premissas que devem ser definidas
através de exaustivas discussões com a equipe considerando-se o Conhecimento da Encomenda.
Fazem parte dessas premissas as seguintes definições:
 Modulação básica das obras, conforme 3.3.1.
 Levantamento das quantidades de serviços principais de cada módulo.
 Definição do calendário dos dias de expediente de trabalho em cada mês.
 Critérios de retomada dos serviços após paralisações impostas pela natureza.
 Calendário dos dias de expediente que serão praticáveis, discriminados para cada tipo de
serviço.
 Quantidades de turnos de trabalho por dia e tipos serviço.
 Quantidades de horas disponíveis de trabalho para cada turno.
 Definição das turmas típicas de trabalho discriminadas para cada tipo de serviço, com
respectivos rendimentos previstos.
 Definição das patrulhas típicas de equipamentos com respectivos rendimentos previstos.
 Fatores de disponibilidade mecânica dos equipamentos conforme 4.2.1.d.
As premissas acima, uma vez fixadas para cada tipo de serviço, irão permitir determinar
analiticamente as suas durações.
4.3.3 - Modulação básica das obras:
É o ponto crucial da programação física do Empreendimento e os seus conceitos já foram
tratados em 3.3.1. Devem-se levantar as quantidades dos serviços principais, discriminadas ao
nível de cada módulo. As quantidades dos serviços secundários podem ser apenas conferidas na
sua totalidade podendo-se inclusive adotar as das planilhas do cliente.
4.3.4 - Programação física dos serviços:
Decorre das aplicações das premissas acima a fim de se determinar as durações necessárias
para executar as quantidades dos serviços do Empreendimento. A forma básica de como se
executar os cálculos dessas durações encontra-se em 3.3.2 que trata da macro programação. O
objetivo é obter-se analiticamente e em síntese a programação física do todo, a partir da programação
física de cada parte do Empreendimento, devendo tudo isso atuar de forma interligada em rede
de precedência eletrônica. Pode-se adotar a metodologia a seguir:
4.3.4.a- Preparo do Cronograma Físico de cada obra:
Cada obra poderá ter sua rede de precedência discriminada por componentes de obra e
respectivos módulos. Esses módulos deverão ter suas quantidades de serviços principais levantadas.
De posse dessas quantidades e das premissas de programação mencionadas em 4.3.2, pode-
se então calcular as durações de tempo necessárias para se executar cada um dos serviços
principais dentro desses módulos. Com isso determinam-se também as durações totais de cada
módulo individualmente conforme explicado a seguir. O resultado desse trabalho será o Cronograma
Físico da obra capaz de interligar-se com os similares das outras obras do Empreendimento. Pode-
se manter então para cada um desses cronogramas, suas quantidades e durações de serviços
separadas por módulos porém sintetizáveis nos seus respectivos componentes deobras.
123
4.3.4.b- Considerações sobre os fatores de ciclo dos serviços: FC
O método explicado a seguir serve para se determinar automaticamente a duração total de um
módulo em uma rede de precedência quando ele somente pode ser construído através de vários
ciclos de trabalho. Um exemplo típico desse caso onde esses ciclos se sucedem sem haver
superposição entre eles, é quando se adota como módulo a construção de um túnel ou parte dele.
Outro exemplo típico onde os ciclos se sucedem porém podendo ocorrer superposição entre eles,
é quando se adota como módulo a construção de um edifício ou parte dele em pavimentos típicos.
Para esses casos deve-se estudar inicialmente qual a defasagem típica de tempo T ou " LAG"
que existe entre um ciclo antecessor e um sucessor pertencente ao módulo em foco. A ferramenta
Tempo Caminho poderá ajudar porém pode-se adotar qualquer outro recurso. Se qualquer serviço
s1 que pertence ao ciclo tiver sua duração de tempo t1 conhecida e se a defasagem de tempo T
entre ciclos for determinada, pode-se convencionar definir como fator de ciclo FC1 daquele serviço
a relação FC1 =T/ t1. É claro que multiplicando-se t1 * FC1 obtém-se novamente T.
Ou seja: t1*FC1=(T/ t1)*t1 = T.
Se o módulo compõe-se de n ciclos de trabalho, a sua duração total será obviamente: Dt = n*T.
De fato, obtém-se pela fórmula:
Dt = n* (ti *FCi) em que:
Dt = duração total do módulo.
n = número total de ciclos do módulo.
ti= duração do serviço i calculada para sua quantidade no ciclo.
FC i= T/ t i Estudando-se a defasagem T tem-se o fator de ciclo do serviço i.
É claro que: Dt = n* ti * FCi = n* ti *(T/ti) = n*T
Exemplo:
A estrutura de concreto armado de um Empreendimento foi definida como módulo. Ela
compõe-se de 10 andares em pavimento tipo. As suas quantidades totais de serviço foram
levantadas na planta e com base nelas e nas premissas de programação, foram calculadas
as durações totais dadas abaixo para cada serviço principal e suas durações para cada ciclo.
O método de cálculo das durações totais está explicado em 3.3.2.
Serviços: Quant totais Dur total calculada Dur no ciclo 
(dias) (dias)
Escoramentos 15.000m3 50 50/10= 5
Formas 10.000m2 80 80/10=8
Armação 150t 20 20/10=2
Concretagem 1.500m3 10 10/10=1
Os estudos de construção indicam uma defasagem ou "LAG" entre ciclos de 12 dias.
Pede-se determinar:
a) O fator de ciclo de cada serviço.
b) A duração total do módulo a partir do fator de ciclo das fôrmas.
124
4.3.4.b- Considerações sobre os fatores de ciclo dos serviços: FC
O método explicado a seguir serve para se determinar automaticamente a duração total
Solução:
a) Determinação do fator de ciclo de cada serviço:
Escoramentos FCe = 12/5 =2,4
Fôrmas FCf = 12/8 = 1,5
Armação FCa =12/2 = 6,0
Concretagem FCc = 12/1 =12,0
b) Cálculo da duração total do módulo a partir do fator de ciclo das formas:
Dt = 80*1,5 = 120 dias.
Evidentemente para qualquer serviço chega-se ao mesmo resultado.
Ex. Armação ; Dt = 20*6,00 = 120 dias.
4.3.4.c- Cronograma físico geral dos serviços do Empreendimento:
A partir do cronograma físico de cada obra obtém-se, por síntese, o cronograma físico geral
do Empreendimento. Os serviços pertencentes aos módulos das obras poderão receber entre si
ligação lógica, formando assim uma rede única geral de precedência interligada. Obtém-se com
isso um cronograma físico geral dos serviços para todo o Empreendimento. O mesmo sintetizará
os serviços principais com suas quantidades e durações. Os chamados serviços secundários terão
suas durações e quantidades atreladas às dos serviços principais que lhes forem considerados
correlatos.
4.3.5- Programação física das pessoas:
Deve-se calcular mês a mês a quantidade de pessoas necessárias para executar os serviços
do Empreendimento. Os cálculos poderão ser feitos com base nos cronogramas de serviços, nas
formas indicadas abaixo.
4.3.5.a- Pessoas de campo:
Os cálculos das quantidades de pessoas no campo devem ser feitos mantendo-se a mesma
discriminação das categorias definidas nas equipes típicas dos estudos dos serviços principais,
tais como; armadores, carpinteiros, pedreiros, etc. O processo é analítico, em função das quantidades
de serviços de cada mês e respectivos índices de produtividade gerados nas composições de
custos desses serviços. Deve-se considerar ainda as premissas de programação indicadas no
subitem 4.3.2.
Pode-se usar a seguinte fórmula:
H = ((Q* IP) / (DP*h))* N; em que:
H = número de homens necessários ao serviço
Q = quantidade de serviço a executar no mês (un)
IP = índice de produtividade da equipe (Hh/un)
DP= quantidade de dias praticáveis no mês (dias)
h = quantidade média de horas disponíveis para trabalho em cada dia (horas)
N = quantidade de turnos de trabalho por dia.
Exemplo:
Em um determinado mês, o histograma do Empreendimento indica ser necessário montar
12.000m2 de formas planas verticais de madeira nas estruturas de um prédio. Nos estudos
de execução, a composição dos custos registra produtividade média de 1,5 Homens*horas/m2
neste serviço. Determine quantos homens serão necessários, considerando-se as seguintes
premissas de programação:
Dias praticáveis DP = 25 dias
Quantidade média de horas disponíveis de trabalho por dia h= 16h, distribuídas em 2
turnos diários; N = 2.
Solução, tem-se:
Q = 12.000m2 e IP = 1,5 H*h/m2
A carga total necessária de trabalho será:
Ctrab = 12.000m2 * 1,5 Hh/m2 = 18.000 Homens *horas
O total de horas disponíveis para executar o referido trabalho será de:
Th = 25dias* 16 horas/dia = 400 horas.
A quantidade requerida de homens seria então:
H1 = 18.000 Homens*horas/400 horas = 45 Homens.
Considerando-se que são 2 turnos de trabalho e que por isso haverá necessidade de troca de
turnos deve-se ter disponível no canteiro a seguinte quantidade de Homens:
H = 2*H1 = 2* 45 = 90 Homens.
Justifica-se então a fórmula:
H = ((12.000*1,5)/(25*16))* 2 = 90 Homens
Nota: Com base nos estudos acima decide-se sobre as quantidades de pessoas a mobilizar e
defini-se o cronograma geral de permanência dessas pessoas no canteiro ao longo de toda a
obra. A discriminação por categoria pode ser obtida a partir das proporções que forem definidas
para as turmas típicas. Na definição do cronograma geral das quantidades de pessoas a mobilizar
para o empreendimento deve-se considerar os registros históricos de afastamento ao trabalho
provocados por absenteísmo, doenças ou acidentes. Com base nesses índices dá-se um acréscimo
para compensar as prováveis ausências. Sabe-se também que haverá perdas de tempo inevitáveis
para todas as categorias. Uma forma de se quantificar e obter o valor correspondente a essas
perdas de tempo está explicado adiante em 5.6.2
125
126
4.3.5.b- Pessoas de apoio:
Os cálculos das quantidades das pessoas de apoio tais como gerentes, auxiliares administrativos,
etc., devem ser feitos em função da estrutura organizacional necessária para cada área.
Considerando-se que a função básica dessas pessoas é o apoio ao Empreendimento como um
todo, sobretudo aos serviços de campo, deve-se fixar suas quantidades e permanência de tempo
em função do cronograma das pessoas no campo e do cronograma geral de serviços do
Empreendimento.
4.3.6- Programação física dos produtos:
As definições sobre produtos foram tratadas em 3.3.1-f. Os cálculos das quantidades dos
produtos tais como; fabricação de painéis de fôrmas, processamento de agregados no canteiro,
fabricação de pré-moldados, etc., podem ser determinados analiticamente em função dos
cronogramas de serviços e respectivos consumos específicos previstos. De modo análogo podem
ser preparados os cronogramas de fabricação dos produtos que entram na composição de outros
produtos como por exemplo; exploração de rochas para produção de britas.Pode-se usar a seguinte fórmula:
Qp = Q* IP*FP em que:
Qp = quantidade do produto necessária ao serviço; ou outro produto (un)
Q = quantidade de serviço; ou produto a executar (un)
IP = índice de consumo do produto no serviço; ou outro produto (q/un)
FP= fator de perdas inevitáveis (adimensional)
Exemplo:
Em um determinado mês, o histograma do Empreendimento indica ser necessário lançar
25.000m3 de concreto nas estruturas de uma barragem. Nos estudos de execução, a composição
dos custos desse concreto registra consumo médio de britas de 1,2m3 de concreto neste serviço.
Sabendo-se que a brita será produzida na obra, determine a quantidade necessária para a produção
de concreto do mês. Adote uma perda de 3%.
Solução; tem-se:
Q = 25.000m3 e IP = 1,2m3
A quantidade teórica de britas requerida na aplicação será:
Qp1 = 25.000* 1,2 = 30.000m3.
Sabe-se porém que existe uma perda de 3%. Logo:
Qp= Qp1*1,03 = 30.000*1,03 = 30.900m3
Nota: Após síntese das quantidades de aplicação de britas, calculadas da forma acima para
todo o Empreendimento, pode-se programar a sua produção e estocagem. O programa de produção
de britas deverá ser contínuo e se a obra tiver capacidade de estocar boa parte do material, será
possível começar a britagem mais cedo o que permitirá diminuir o porte das instalações, gerando
economia.
127
4.3.7- Programação física dos materiais:
Define-se como materiais os itens empregados nos serviços ou produtos, e que são adquiridos
de terceiros. São itens que não consomem energia de trabalho da obra para o seu preparo. Dentro
deste conceito, o concreto comprado pronto de um fornecedor, os ferros comprados dobrados,
assim como as madeiras, chapas compensadas, etc., serão considerados materiais neste trabalho
porque eles não irão consumir energia de trabalho da obra para o seu preparo. O cálculo desses
materiais pode ser feito analiticamente em função dos cronogramas de serviços, de produtos e
seus respectivos consumos específicos previstos.
Pode-se usar a seguinte fórmula:
Qm = Q* IP*FP em que:
Qm = quantidade do material necessário ao serviço; ou produto (un)
Q = quantidade de serviço; ou produto a executar (un)
IP = índice de consumo do material no serviço; ou produto (q/un)
FP= fator de perdas inevitáveis (adimensional)
Exemplo:
Em um determinado mês o histograma do Empreendimento indica ser necessário lançar
25.000m3 de concreto nas estruturas de uma barragem. Nos estudos de execução, a
composição dos custos desse concreto registra consumo médio de cimento de 120kgf/m3
de concreto neste serviço. Determine a quantidade de cimento necessária para a produção
de concreto do mês. Adote uma perda de 2%.
Solução; tem-se:
Q = 25.000m3 e IP = 120kgf/m3
A quantidade teórica de cimento requerida na aplicação será:
Qp1 = 25.000* 120 = 3.000.000kgf ou 3.000 toneladas.
Sabe-se porém que existe uma perda de 2%. Logo:
Qp= Qp1*1,02 = 3.000*1,02 = 3.060t.
4.3.8- Programação física dos equipamentos:
Os cálculos das quantidades mensais necessárias de equipamentos para os serviços podem
ser feitos analiticamente em função dos cronogramas das quantidades mensais desses serviços
e respectivos índices de rendimento dos equipamentos nos mesmos. Com esses elementos
determina-se inicialmente as horas a serem efetivamente trabalhadas por cada tipo de equipamento.
Em seguida, de posse das premissas de programação indicadas em 4.3.2 e do conceito sobre
fator de utilização dos equipamentos U4 tratado em 4.2.1.d, pode-se prever as quantidades de
equipamentos a serem disponibil izadas no canteiro como explicado a seguir.
128
4.3.8.a- Determinação analítica da quantidade de equipamentos “Neq”:
Os cálculos serão processados para cada tipo de equipamento, considerando-se os seguintes
dados:
 A quantidade Q necessária do serviço a realizar pelo equipamento no mês.
 O índice de produtividade "real" da máquina (h/un), já com o fator de eficiência operacional
incorporado.
 número de dias praticáveis DP do mês.
 A quantidade de horas h disponíveis para o trabalho, por dia.
 O fator de utilização da máquina U4 conforme explicado em 4.2.1.d
Sendo assim, a quantidade necessária de equipamentos poderá ser calculada através da
seguinte fórmula geral:
Neq = ((Q* IP)/(DP*h))/U4; em que:
Neq = número de unidades de equipamentos a mobilizar.
Q = quantidade do serviço a executar (un)
IP = índice de produtividade do equipamento no serviço (h/un)
DP= quantidade de dias praticáveis no mês (dias)
h = quantidade de horas disponíveis para trabalho em cada dia (horas)
U4= fator de utilização (pode ser obtido através de apropriação)
Nota: Para calcular o número de patrulhas segue-se o mesmo princípio adotando-se, para o
caso, o IP da patrulha.
Exemplo:
Em um determinado mês, o histograma do Empreendimento indica ser necessário escavar
90.000m3 de solos numa área de empréstimo. Nos estudos de execução chegou-se às seguintes
capacidades produtivas médias:
 Patrulha composta de uma retroescavadeira e 4 caminhões, sendo a produtividade da
patrulha de; P= 200m3/h o que corresponde a IP = 1/200 = 0,005h/m3.
 Retro escavadeira Pe=200m3/h (líder da patrulha)
 Cada caminhão; Pc=55m3/h calculada para cada unidade.
As capacidades produtivas acima já incorporam os fatores de eficiência operacional Eo tratados
no subitem 4.2.1-c.
Os fatores de utilização dos equipamentos são as seguintes:
 Para a retro escavadeira U4r = 0,65 e para os caminhões U4c = 0, 80.
 As premissas de programação são as seguintes:
 Dias praticáveis DP = 20 dias
 Quantidade média de horas disponíveis de trabalho por dia h = 16h, distribuídas em 2 turnos
diários.
Determine:
a) Com quantas horas de trabalho efetivo os equipamentos farão os serviços?
Quantos equipamentos deverão ser mobilizados?
129
Solução:
a) Horas de trabalho efetivo dos equipamentos:
Q = 90.000m3 e IP = 0,005h/m3 (da patrulha)
Cretro = 90.000m3*0,005h/m3 = 450h
Ccam = 90.000m3*0,005h/m3 = 450h (os 4 trabalham com a retroescavadeira)
Neste caso, cada caminhão trabalhará em média Tmc = 450/4 = 112,5h.
b) Quantidade de equipamentos a serem mobilizados.
Os equipamentos estarão livres para serem utilizados nas frentes, sem depender de
outros serviços. A quantidade requerida de patrulhas de equipamentos operando na
praça será então:
Neq1 = (90.000*0,005)/(20*16) = 1,41patrulhas, ou seja, 1,41 retros e 4*1,41 = 5,64
caminhões.
As quantidades de equipamentos a mobilizar, considerando-se as disponibilidades
mecânicas, são as seguintes:
Nr = 1,41/0,65 = 2,16
Nc= (1,41/0,80)* 4un = 7,05
Pode-se neste caso arredondar para 2 retros e 8 caminhões.
4.3.8.b- Considerações para definir o cronograma de permanência
de equipamentos:
Existem equipamentos que experimentam perdas de tempo inevitáveis. Este fato geralmente
acontece com serviços em ciclo. Uma perfuratriz do tipo jumbo por exemplo, quando atua nas
escavações de um túnel, tem que se afastar periodicamente da frente de avanço, após concluída
a perfuração, para que se processe as operações de carga dos explosivos, detonação e limpeza.
Caso não haja outra frente para compartilhar seu uso, a perda de tempo será inevitável.
É indispensável procurar manter coerência, continuidade e equilíbrio nas quantidades e usos
dos equipamentos ao longo da construção evitando-se, na medida do possível, saltos significativos
da permanência desses equipamentos nos meses subseqüentes. Quando isto acontece sugere-
se rever o cronograma físico das obras, analisar as possíveis alterações que poderão ser impostas
e estudar as possibilidades de nivelar esses recursos devido aos custos envolvidos na sua
mobilização e desmobilização. Não se deve perder de vista as implicações econômicas globais
que poderão advir dessas alterações.
Esses estudos devem resultar no cronograma geral de permanência dos equipamentos no
canteiro, expondo asquantidades mensais de cada família de máquinas ao longo de toda a
construção. De posse deste cronograma, dos critérios de pagamento das horas de permanência
de cada um deles, e de suas horas efetivamente trabalhadas e respectivos custos operacionais
pode-se quantificar essas perdas de tempo e seus valores, fazendo-se o confronto entre as horas
pagas pelos equipamentos a serem mobilizados segundo os cronogramas de permanência e as
horas efetivamente trabalhadas obtidas conforme explicado adiante em 5.6.2.
130
4.4 - Canteiro de obras
As estratégias do canteiro de obras foram abordadas em 3.4. Trataremos aqui dos conceitos
gerais para o dimensionamento físico de suas instalações.
O projeto do canteiro deve estar em harmonia com os serviços afins, com as forças de trabalho
para sua implantação e operação e tudo mais que for requerido para a construção do
Empreendimento. O sistema de canteiro deve ser fruto de exaustivas discussões e análises dos
aspectos técnicos e econômicos envolvidos. Situa-se dentro do sistema de canteiro a definição
dos processos operacionais. Eles compreendem a definição estratégica dos melhores layouts para
cada unidade de instalação, máquinas e equipamentos operacionais, procedimentos de fabricação,
controle das operações e tudo mais que estiver relacionado com a eficácia e eficiência do seu
funcionamento.
Apesar de existirem vários processos de fabricação e de beneficiamento consagrados na prática
haverá aqui também espaço para a criatividade e inovação. O desafio é encontrar a tecnologia
certa para o caso. Deve-se contar com a experiência e competência técnica das equipes internas
e externas, conforme suas vivências nos diversos tipos de fabricação, beneficiamento e instalações
de apoio para o canteiro. Os serviços operacionais precisam ser identificados e suas quantidades
devem ser conhecidas ou levantadas.
O projeto do canteiro não pode deixar de considerar todos os aspectos relacionados com o
conhecimento da encomenda, o qual deve nortear as decisões sobre os processos de
fabricação/beneficiamento a empregar e a conseqüente força de trabalho requerida através do
emprego da mão de obra, dos equipamentos, das instalações e tudo mais que for requerido para
a construção do Empreendimento. Todos esses elementos devem ser concebidos para trabalharem
de forma integrada.
O projeto do canteiro deve ser composto de desenhos gerais e específicos de um determinado
assunto, fluxogramas e detalhes que permitam o entendimento dos processos de fabricação e a
sua implantação. Deve-se preservar as memórias dos cálculos e critérios que conduziram ao
dimensionamento físico das instalações. Deve-se preparar ainda as especificações técnicas
requeridas para as máquinas e equipamentos a serem implantados, e também para as edificações
do canteiro. As quantidades dos serviços devem ser levantadas para que com base nesses
elementos seja preparado o orçamento do canteiro.
4.4.1- Dimensionamento racional e projeto das instalações de canteiro
Deverá ser feito com base nos histogramas dos serviços e também dos produtos porque é para
a execução desses serviços e produtos que o canteiro deverá existir. Para cada uma dessas
instalações e por menor que seja a sua importância no contexto do Empreendimento, sempre será
aconselhável estabelecer as premissas de sua presença. Elas irão se justificar de acordo com a
realidade do Empreendimento tendo-se como base o Conhecimento da Encomenda. Pode-se
fazer a seguinte classificação para as instalações de canteiro:
131
4.4.1.a- Instalações industriais e de apoio logístico à produção:
São as que devem existir para dar apoio à execução dos serviços, fabricações dos produtos
e também à manutenção dos equipamentos. As instalações abaixo fazem parte dessa definição
porém não se limitam às que estão listadas. Para cada uma delas encontram-se estabelecidos
os conceitos gerais de seus dimensionamentos, que devem ser feitos racionalmente e com base
nos histogramas das quantidades de produção.
O fluxo de rotina do processo industrial precisa receber contribuições de pessoas experientes
nas operações para que se obtenha maior produtividade. A ergonomia das dimensões das bancadas,
posições das máquinas, ambiente de trabalho, etc., devem ser respeitadas visando preservar a
saúde e a segurança de trabalho para as pessoas. A dimensão das áreas cobertas, dos espaços
e fluxos internos deve ser criteriosamente estudada. Os pátios externos para manuseio, estocagem
e para depósitos devem ter suas áreas e bases dimensionadas de conformidade com as demandas
previstas do Empreendimento.
Central de fôrmas:
Deve ser dimensionada com base nos histogramas das quantidades e tipos de fôrmas a serem
fabricadas. O fluxo de rotina do processo industrial de fabricação dos painéis e peças especiais
precisa receber contribuições de pessoas experientes nessas operações, nossos encarregados
de fabricação de fôrmas por exemplo, para que se obtenha maior produtividade. As dimensões
das áreas cobertas e dos espaços para fluxos internos das pessoas e dos materiais devem ser
criteriosamente estudadas.
Os pátios externos para pré-montagem de formas especiais, para estocagem dos materiais
brutos e para estocagem das formas prontas devem ter suas áreas e bases dimensionadas de
conformidade com as demandas previstas para o Empreendimento. As quantidades de máquinas
da central de fôrmas tais como; serras circulares, serras de fita, desempenadeiras, tupias, etc.,
devem ser dimensionadas analiticamente em função das demandas de cada operação, desde que
se conheçam as capacidades individuais de rendimento de cada máquina no desempenho de
suas tarefas. Esses rendimentos podem ser obtidos dos catálogos dos fabricantes, ou medidos
nos canteiros de outras obras.
Exemplo:
O histograma de um Empreendimento indica que se precisa fabricar por mês uma média de
120.000m2 de fôrmas com chapas compensadas variando entre 12 a 20mm. Os estudos de
adequação das dimensões de fornecimento dessas chapas às dimensões típicas dos painéis
mostram que haverá uma taxa de corte das chapas da ordem de 0,25ml/m2. Previu-se que esses
cortes serão feitos com serras de fita. Determine quantas serras serão necessárias, sabendo-se
que o seu rendimento individual é de 4m/min.
Premissas de programação:
 Regime de trabalho na central = um só turno de 8h/dia.
 Dias disponíveis para o trabalho = 25 dias/mês
 Fator de eficiência operacional Eo = 0,50
Solução:
Produção requerida Pr = 120.000* 0,25 = 30.000m/mês
Produção mensal de cada máquina Pm = 4,00*60*8*25*0,50= 24.000m /mês.
Quantidade requerida Qr = 30.000/24.000 = 1,25 aproximadamente 2 máquinas.
132
Nota: todas as máquinas da central de fôrmas podem ser dimensionadas fixando-se premissas
como as do exemplo acima. Uma vez obtidas as quantidades necessárias das máquinas o layout
poderá ser definido, assim como também as dimensões do galpão industrial. Note-se que a
definição de cada máquina deverá estar de acordo com o projeto de fabricação das fôrmas do
Empreendimento.
Figura 82 - Esquema interno da área de produção de uma central de fôrmas.
Central de armação:
Deve ser dimensionada com base nos histogramas das quantidades de produção de ferros
cortados e dobrados, considerando-se as variações de bitolas das estruturas do Empreendimento.
O fluxo de rotina do processo industrial de corte e dobras dos ferros precisa receber contribuições
de pessoas experientes nessas operações para que se obtenha maior produtividade. As dimensões
das áreas cobertas, dos espaços e fluxos internos devem ser criteriosamente estudadas. Os pátios
externos para manuseio, estocagem dos vergalhões e para depósito dos ferros prontos devem
ter suas áreas e bases dimensionadas de conformidade com as demandas previstas para o
Empreendimento. As quantidades de máquinas para corte e para dobra dos ferros devem ser
dimensionadas analiticamente, emfunção das demandas de cada operação e desde que se
conheça as capacidades individuais de rendimento de cada uma delas no desempenho de suas
tarefas. Esses rendimentos podem ser obtidos dos catálogos dos fabricantes, ou medidos nos
canteiros de outras obras.
Exemplo:
Os estudos de um Empreendimento indicam que é preciso produzir por mês uma média de
5.000t de ferros, sendo que 60% desse peso compõe-se de ferros que deverão ser cortados e
dobrados, 30% compõe-se de ferros retos que deverão ser somente cortados e 10% de ferros
retos mantidos nos comprimentos de 12m de fábrica. Previu-se que esses cortes e dobras serão
feitos com máquinas convencionais. Determine quantas máquinas de corte e quantas de dobras
serão necessárias sabendo-se que seus rendimentos individuais, considerando-se as bitolas são
os seguintes:
 Máquinas de corte Mc = 20t/h
 Máquinas de dobra Md = 10t/h
 Premissas de programação:
 Regime de trabalho na central = um só turno de 8h/dia.
 Dias disponíveis para o trabalho = 25 dias/mês
 Fator de eficiência operacional Eo = 0,60
Solução:
a) Quantidade de máquinas de corte:
Produção requerida Prc = 5000* (0,60+0,30) = 4500t/mês
Produção mensal de cada máquina Mc = 20*8*25*0,60= 2400t/mês
Quantidade requerida Qrc = 4500/2400 = 1,88 aproximadamente 2 máquinas
b) Quantidade de máquinas de dobras:
Produção requerida Prd = 5000* 0,60 = 3000t/mês
Produção mensal de cada máquina Md = 10*8*25*0,60= 1200t/mês
Quantidade requerida Qrd = 3000/1200 = 2,5 aproximadamente 3 máquinas.
Nota: Uma vez obtidas as quantidades necessárias das máquinas o layout poderá ser definido,
assim como também as dimensões do galpão de produção. Note-se também que a definição de
cada máquina deverá estar coerente com o projeto de armação do Empreendimento.
133
134
Central de concreto:
Seja misturadora ou simplesmente dosadora, a central deve ser dimensionada com base nos
histogramas das quantidades de produção de concreto considerando-se os diversos traços das
estruturas do Empreendimento. O processo de fabricação do concreto precisa receber contribuições
de pessoas experientes nessas operações para que se obtenha maior qualidade e produtividade.
As quantidades e dimensões dos compartimentos internos de agregados assim como para o
cimento no que se refere a estoque, transilagem e aditivos devem ser criteriosamente estudadas
e dimensionadas.
Os pátios externos para manuseio e estocagem dos agregados devem ter suas pilhas e
respectivas áreas dimensionadas de conformidade com as demandas previstas do Empreendimento.
O porte da central deve ser dimensionado analiticamente em função das demandas. Os rendimentos
das centrais podem ser obtidos dos catálogos dos fabricantes ou medidos nos canteiros de outras
obras.
Figura 83 - Esquema interno da área de produção de uma central de armação.
135
Exemplo:
Os histogramas de um Empreendimento indicam que se precisa produzir por mês uma média
de 30.000m3 de concreto. Previu-se que a produção será através de central com dosagem e
mistura. Determine a capacidade de produção requerida para a central.
Premissas de programação:
 Regime de trabalho na central = 2 turnos de 12h/dia nas concretagens
 Média de dias de ocorrência de concretagem por mês = 20 dias/mês
 Fator de eficiência operacional da central Eo = 0,60
Solução:
Produção teórica requerida por hora Prh = 30000/(20*24) = 62,5m3 /h
Produção nominal requerida Pn = 62,5/0,60 = 104,7m3/h
Pode-se adotar uma central com capacidade de 110m3/h ou então duas unidades com produção
de 55m3/h cada.
Figura 84 - Esquema de uma central de concreto de grande porte.
136
Central de ar comprimido:
Deve-se questionar se ela deverá ser centralizada ou formada de unidades distribuídas pelo
canteiro. Apesar de não existir uma regra geral para se tomar esta decisão pode-se destacar
alguns fatores relevantes.
Em geral o consumo de ar varia nos diversos pontos e não ocorre ao mesmo tempo. Sendo
assim, a capacidade total necessária para uma instalação centralizada será menor do que a soma
dos consumos máximos teóricos de cada ponto. Este mesmo raciocínio é análogo para o caso
dos consumos mínimos. Neste caso há uma tendência para que o consumo seja mais regular com
ocorrência de menores períodos em que os compressores fiquem descarregados. Este fato
conduzirá a um menor consumo de energia. Uma instalação centralizada permite emprego de
unidades maiores que geralmente possuem mais eficiência.
Já numa instalação descentralizada os custos com instalação e manutenção da rede de
distribuição são menores. As perdas por escapamento tendem a ser menores nas instalações
descentralizadas por existirem menos tubulações e engates para mangueiras que são os vilões
dessas perdas. As duas alternativas devem ser analisadas dos pontos de vista técnico e econômico,
considerando-se mais uma vez o Conhecimento da Encomenda.
A produção de ar comprimido deve ser dimensionada com base nos histogramas das quantidades
de produção de serviços que o consomem, como é o caso do desmonte de rochas, tratamento
das juntas de concretagem, limpeza das fôrmas, etc. O projeto das instalações precisa receber
contribuições de pessoas experientes nessas operações para que se obtenha maior produtividade.
Basicamente uma instalação de ar comprimido compõe-se de compressores, resfriador posterior,
separador de condenado e reservatório "pulmão".
Figura 85 - Esquema de uma instalação de ar comprimido .
O porte das máquinas, suas quantidades e dimensões devem ser criteriosamente estudados
e dimensionados. As redes de distribuição devem ser dimensionadas de conformidade com as
demandas previstas em cada ponto de consumo do Empreendimento. Os rendimentos dos
equipamentos podem ser obtidos dos catálogos dos fabricantes ou podem ser medidos nos
canteiros de outras obras.
Centrais de britagem:
Devem ser dimensionadas com base nos histogramas das quantidades de produção de
agregados, suas perdas inevitáveis e as proporções das diversas granulometrias, requeridas em
todas as partes do Empreendimento, que irão consumir agregado, tais como; estruturas de concreto,
filtros das barragens, etc. O processo de britagem precisa receber contribuições de pessoas
experientes e especialistas neste assunto, para que se obtenha maior eficácia e eficiência.
As quantidades das diversas faixas de granulometria dos agregados devem ser criteriosamente
estudadas e dimensionadas em função das necessidades. Deve-se, na medida do tecnicamente
possível, procurar simplificar as quantidades dessas faixas. Os pátios para manuseio e estocagem
dos agregados devem ter suas pilhas e respectivas áreas dimensionadas de conformidade com
as demandas previstas do Empreendimento. O fluxo do processo industrial de britagem, classificação
e estocagem precisa ser concebido e detalhado.
As unidades de produção dos componentes desse fluxo devem ser dimensionadas analiticamente.
Os rendimentos dessas unidades podem ser obtidos dos catálogos dos fabricantes ou podem ser
medidos nos canteiros de outras obras. O problema da britagem pode ser complexo dependendo
do tipo de Empreendimento e não existe portanto uma formulação geral para tratar deste assunto.
Para ilustrar a maneira como um processo de britagem deve ser estudado veja o exemplo abaixo.
Exemplo:
Um Empreendimento necessita obter 6,5 milhões de m3 de agregados nas seguintes
proporções:
Diâmetros máximos: percentuais:
fmax = 18" 88%
fmax = 1" 12%
Existe uma jazida de seixos rolados situada no leito do rio, cujas propriedades mecânicas
dos materiais atendem aos requisitos das especificações técnicas da obra. Os ensaios de
laboratório das amostras colhidas no local indicam a seguinte composição granulométrica
média natural da jazida.
Diâmetros: % naturais:
f > 18" 20%
f de 1" até 18" 45%
f < 1" 35%
137
A equipe de estudos chegou à conclusãoque será mais econômico efetuar a britagem dos
diâmetros acima de 18" ao invés de refugá-lo. As premissas de programação para o sistema são
as seguintes:
Duração das operações: 30 meses
2 turnos de trabalho de 10 horas cada
Praticabilidade média de 25 dias/mês
Fator de eficiência do sistema = 80%
Pede-se determinar:
a) A capacidade horária de produção requerida para o sistema de britagem:
b) O fluxograma sumário da britagem.
c) Os percentuais obtidos com a britagem.
Solução:
a) Cálculo da capacidade horária de produção requerida para o sistema de britagem:
Vê-se pelas condições naturais que apenas 20% do material será britado:
Pr = (6.500.000/(30*25*10))*0,20 = 173m3/h média ou; 173/0,80=216m3/h nominal.
b) Fluxograma sumário da britagem:
Os caminhões lançam o material bruto sobre alimentador vibratório que o conduz a uma grelha
de vibratória pesada, com espaçamento entre barras de 18". O material retido na grelha (20%)
será dirigido ao britador primário de mandíbulas. Após triturado ele se juntará ao material passante
não britado sobre uma mesma correia transportadora CT1 que os conduzirá para o estoque
"pulmão".
Através de um túnel construído sob o pulmão pode-se extrair o material em dois sistemas de
correias transportadoras.
O primeiro conduz o material diretamente para o estoque de 0 a 18".
O segundo conduz o material para classificação em uma grelha vibratória pesada com barras
espaçadas de 1". O material retido nesta grelha também irá para o estoque de 0 a18". O material
passante irá para o estoque de 0 a 1".
138
139
c) Cálculos dos percentuais obtidos com a britagem:
Os fabricantes possuem catálogos com dados de capacidade e de faixas percentuais de
produção como as da .
Figura 86 - Fluxograma de uma central de britagem.
140
Um britador com entrada de 120x90cm tem movimento de queixo de 1". Ele sendo regulado
com abertura de saída das mandíbulas na posição fechada ASPF de 9", terá abertura de saída
na posição aberta ASPA de 9"+1"=10". Nesta condição ele é capaz de produzir entre 265 e 410m3/h
o que satisfaz ao exemplo. O material nele triturado resultará nas seguintes proporções:
Diâmetros: % obtidos
f > 18" 0%
f de 1" até 18" 88%
f < 1" 12%
O balanceamento total será:
Diâmetros: % naturais % britados % totais
f > 18" 20% -20% 20-20 = 0% 
 f de 1" até 18" 45% 0,20* 88 = 18% 45+18= 63%
f < 1" 35% 0,20* 12 = 2% 35+ 2= 37%
Figura 87 - Exemplar de gráfico da produção de britadores de mandíbulas.
141
Foge aos propósitos deste trabalho entrar em maiores detalhes sobre este assunto porém deve-
se destacar alguns pontos relevantes do problema.
 Observe-se no fluxograma acima a presença de uma pilha "pulmão". Ela deve existir para
dar continuidade de produção ao britador primário no caso de quebra.
 O exemplo serve para chamar atenção de que a britagem deve ser estudada para cada
caso e que existe um espaço imenso para se utilizar criatividade associada a experiência. Se duas
equipes estudarem separadamente um mesmo caso, certamente elas chegarão a resultados
diferentes para uma mesma solução.
Oficina industrial:
Deve ser dimensionada com base nos histogramas das quantidades de serviços e produtos
que consomem sua produção como é o caso dos elementos metálicos embutidos no concreto,
quando fabricados no canteiro, das estruturas auxiliares tais como suportes para andaimes,
acessórios de fôrmas, etc. O projeto dessas instalações precisa receber contribuições de pessoas
experientes nessas operações. Basicamente uma oficina industrial compõe-se de área para
marcação e corte das peças, área de montagem e estocagem.
Oficina de manutenção mecânica:
Deve ser dimensionada com base nos histogramas das quantidades e tipos de equipamentos
pesados que serão mobilizados para o Empreendimento como é o caso dos tratores, motoscrapers,
caminhões, etc. O projeto dessas instalações precisa receber contribuições de pessoas experientes
nessas operações. Basicamente uma oficina mecânica compõe-se de boxes para desmontagem
e montagem de equipamentos, boxes para serviços de lanternagem, pintura, lubrificação, ferramentas
e escritório administrativo. As quantidades e dimensões desses boxes devem ser determinadas
analiticamente em função das presenças dos diversos tipos de equipamentos no canteiro e
respectivos critérios fixados para seus programas de manutenção preventiva e corretiva. O apoio
funcional de equipamentos da Odebrecht possui software específico para o dimensionamento de
oficinas mecânicas.
4.4.1.b- Instalações administrativas e de apoio logístico às pessoas:
São as que devem existir para permitir desempenhar o trabalho administrativo necessário ao
Empreendimento e também para dar abrigo e assistência às pessoas envolvidas. As instalações
abaixo fazem parte desta definição porém não se limitam somente às que estão listadas. Para
cada umas delas encontram-se estabelecidos os conceitos para seus dimensionamentos.
Escritórios da administração:
Devem ser dimensionados com base nos organogramas e quantidade média das pessoas
previstas para cada programa. O fluxo de rotina de trabalho dessas pessoas precisa ser considerado
para que se obtenha maior funcionalidade no projeto. A ergonomia das dimensões das instalações,
tais como; posições dos computadores, copiadoras, mesas de trabalho, iluminação, ventilação,
etc., deve ser definida visando preservar a saúde e segurança de trabalho para as pessoas. As
dimensões das áreas cobertas e dos espaços internos para o trabalho devem ser criteriosamente
estudados. Sugere-se preservar simplicidade e austeridade pelo fato dessas instalações serem
geralmente temporárias. As quantidades de móveis e utensílios devem ser dimensionadas
analiticamente em função das pessoas usuárias.
Exemplo:
O histograma de permanência das pessoas em um Empreendimento indica a previsão de 120
colaboradores nos escritórios da administração. Determine a área necessária para abrigar este
contingente sabendo-se que a taxa de ocupação média será de 6,00m2/pessoa.
Solução:
Área requerida Ar = 120* 6,00 = 720m2
Almoxarifados:
Devem ser dimensionados com base nas quantidades médias e itens de materiais e peças
previstos para o Empreendimento e também das pessoas que irão fazer parte da sua administração.
Normalmente exigem áreas cobertas para abrigar as peças e demais itens sensíveis às intempéries
e susceptíveis a roubo e vandalismo e pátios externos para estocar itens maiores ou resistentes
aos desgastes do tempo. O fluxo de rotina de trabalho do almoxarifado precisa ser considerado
para que se obtenha maior funcionalidade no projeto.
A ergonomia das dimensões das instalações, tais como; dimensões das prateleiras, iluminação,
ventilação, etc., deve ser definida visando preservar a saúde e segurança de trabalho para as
pessoas e a segurança dos itens estocados. As dimensões das áreas cobertas e dos espaços
internos para o trabalho devem ser criteriosamente estudadas. Os pátios externos devem ser
dimensionados de conformidade com as demandas dos estoques. Sugere-se preservar simplicidade
e austeridade pelo fato dessas instalações serem geralmente temporárias. As quantidades de
móveis e utensílios devem ser dimensionadas analiticamente em função das pessoas usuárias.
Cozinhas e refeitórios:
Devem ser dimensionados com base nos cronogramas das quantidades de pessoas previstas
para os serviços de campo e para os serviços de apoio. Com esses dados e as premissas de
programação tais como; número de turnos, regime de trabalho e cultura local define-se as
quantidades de refeições servidas por dia em termos de café da manhã, almoço e jantar. O fluxo
de rotina de trabalho dessas instalações precisa ser considerado para que se obtenha maior
funcionalidade no projeto. A ergonomia das dimensões das instalações, tais como; armazéns de
gêneros alimentícios, câmarasfrigoríficas, cozinhas, refeitórios, bancadas de trabalho, iluminação,
ventilação, etc., deve ser definida visando preservar higiene, saúde e segurança do trabalho.
As dimensões das áreas cobertas e dos espaços internos devem ser criteriosamente estudadas.
Sugere-se preservar simplicidade e austeridade pelo fato dessas instalações serem geralmente
temporárias. As quantidades de móveis, equipamentos e utensílios devem ser dimensionadas
analiticamente em função do número de refeições servidas.
142
143
Alojamentos:
Devem ser dimensionados com base nos cronogramas da quantidade de pessoas prevista para
os serviços de campo e de apoio logístico considerando-se os critérios de número de pessoas a
serem alojadas. Com esses dados e as premissas de programação tais como; número de turnos,
regime de trabalho e cultura local define-se as quantidades de leitos necessários. O fluxo de rotina
na utilização dessas instalações precisa ser considerado para que se obtenha maior funcionalidade
do projeto. A ergonomia das dimensões das instalações, tais como; corredores, quartos, sanitários,
iluminação, ventilação, etc., deve ser definida visando preservar higiene, saúde e segurança das
pessoas. As dimensões das áreas cobertas e dos espaços internos devem ser criteriosamente
estudadas. Sugere-se preservar simplicidade e austeridade pelo fato dessas instalações serem
geralmente temporárias. As quantidades de móveis, equipamentos e utensílios devem ser
dimensionadas anal i t icamente em função do número de pessoas alojadas.
Posto médico:
Deve ser dimensionado com base nos cronogramas da quantidade de pessoas prevista para
os serviços de campo e de apoio logístico, considerando-se os critérios de ocorrência de atendimentos
médicos. Com esses dados e as premissas de programação tais como; quantidade de turnos,
regime de trabalho, etc., define-se a quantidade de pessoas a serem atendidas por dia. O fluxo
de rotina de trabalho dessas instalações precisa ser considerado para que se obtenha maior
funcionalidade no projeto. A ergonomia das dimensões das instalações, tais como; salas de
consultas, salas de cirurgias, bancadas, iluminação, ventilação, etc., deve ser definida visando
preservar higiene, saúde e segurança das pessoas. As dimensões das áreas cobertas e dos
espaços internos devem ser criteriosamente estudadas. Sugere-se preservar simplicidade e
austeridade pelo fato dessas instalações serem geralmente temporárias. As quantidades de móveis,
equipamentos e utensílios podem ser dimensionadas analiticamente em função do número de
pessoas atendidas.
4.4.1.c- Instalações de infra-estrutura:
São as que devem existir para permitir o suprimento das necessidades essenciais do trabalho
do ser humano e de preservação do meio ambiente. As instalações abaixo fazem parte desta
definição que não se limitam às que estão listadas. Para cada umas delas encontram-se estabelecidos
os conceitos para seus dimensionamentos.
Sistema viário:
Deve ser dimensionado com base nas quantidades e tipos de equipamentos e veículos que
irão circular no canteiro. O fluxo de rotina desse tráfego precisa ser analisado e receber contribuições
de pessoas experientes para que se obtenha eficácia no projeto do sistema. As dimensões físicas
das vias de acesso tais como larguras, rampas máximas, curvas, etc. precisam ser definidas para
cada trecho em conformidade com as dimensões dos equipamentos. As estruturas dos pavimentos
devem ser dimensionadas de conformidade com as sobrecargas dos equipamentos envolvidos
e regimes de tráfego. O sistema de drenagem precisa ser projetado observando-se o regime das
chuvas, características topográficas do local e de solos. Aconselha-se fazer estudos de custos vs.
Benefícios da qualidade dos pavimentos a empregar em relação aos impactos provocados nos
custos de manutenção e reparos dos equipamentos que irão utilizar o sistema viário. Deve-se
fazer sinalização desse sistema visando preservar a segurança das pessoas e dos equipamentos.
Deve-se fazer o estudo para implantação do sistema viário com respectivo orçamento para
construção e manutenção.
144
Sistema de energia elétrica:
Deve ser dimensionado com base na capacidade instalada das máquinas das centrais de
produção, dos equipamentos e dos sistemas de iluminação e de todas as áreas do Empreendimento
que irão consumir energia elétrica, considerando-se ainda as distâncias de localização de cada
uma delas. Com base nessas cargas, deve-se projetar os sistemas de Alta e de Baixa tensão. Os
fluxos das cargas de energia que irão trafegar por esse sistema precisam receber contribuições
de pessoas experientes para que se obtenha eficácia no projeto do sistema. As dimensões físicas
das redes de distribuição tais como bitolas dos fios, transformadores, geradores de emergência,
etc., precisam ser definidas para cada trecho de conformidade com as cargas de energia de cada
área. As infra-estruturas de suporte precisam ser projetadas. Deve-se fazer o estudo para implantação
do sistema de energia com respectivo orçamento para construção e manutenção.
Sistema de água potável:
Deve ser dimensionado com base no consumo médio das pessoas previstas nos cronogramas
de mão de obra e também em eventuais serviços que necessitem de água potável. Normalmente,
para efeito de dimensionamento da capacidade do sistema, pode-se adotar para as pessoas uma
taxa de consumo médio de 150 litros por pessoa/dia para as pessoas alojadas, reduzindo-se esta
taxa para o caso de pessoas não alojadas. O fluxo do suprimento de água potável precisa receber
contribuições de pessoas experientes para que se obtenha eficácia no projeto do sistema. As
dimensões físicas do sistema tais como; estação de tratamento, reservatórios, rede de distribuição,
diâmetros e materiais das tubulações, bombas, acessórios, etc., precisam ser definidas para cada
trecho em conformidade com os consumos de água potável de cada área. As infra-estruturas
precisam ser projetadas. Deve-se fazer o estudo para implantação do sistema de água potável,
com respectivo orçamento para construção e manutenção.
Sistema de água bruta:
Deve ser dimensionado com base no consumo médio de água bruta necessário para suprir as
necessidades de tratamento potável citadas acima, somadas ao consumo de água bruta necessário
para execução dos diversos serviços da obra, manutenção das instalações do canteiro, etc. Deve-
se considerar os consumos específicos de água previstos para o preparo dos traços de concreto
e demais trabalhos correlatos, para a compactação dos aterros e para todos os serviços que
venham necessitar de suprimento de água bruta. O fluxo do suprimento de água bruta precisa
receber contribuições de pessoas experientes para que se obtenha eficácia no projeto do sistema.
As dimensões físicas do sistema tais como; captação, reservatórios, redes de distribuição, diâmetros
e materiais das tubulações, bombas, acessórios, etc., precisam ser definidas para cada trecho de
conformidade com as demandas de cada área. As infra-estruturas precisam ser projetadas. Deve-
se fazer o estudo para implantação do sistema de água bruta, com respectivo orçamento para
construção e manutenção.
Sistema de esgotos:
Deve ser dimensionado com base no consumo médio de água para todo o Empreendimento.
O fluxo das águas servidas precisa receber contribuições de pessoas experientes para que se
obtenha eficácia no projeto do sistema. As dimensões físicas do sistema tais como, estação de
tratamento dos efluentes, tubulações, bombas, acessórios, etc., precisam ser definidas em
conformidade com as demandas do canteiro. As infra-estruturas precisam ser projetadas. Deve-
se fazer o estudo para implantação do sistema de esgotos com respectivo orçamento para
construção e manutenção.
145
Uma vez preparados todos os elementos de canteiro conforme abordado nos itens anteriores
o próximo passo é preparar o planejamento de sua implantação. Segue-separa isto um roteiro
de trabalho semelhante ao adotado para as obras principais porque de fato as instalações de
canteiro são obras civis que têm um peso significativo nos custos do Empreendimento. Muitas
vezes esses custos chegam a representar cerca de 5% do valor total das obras. Deve-se preparar
um cronograma físico de implantação do canteiro tomando-se como base o cronograma geral dos
serviços do Empreendimento seguido de todos os demais estudos necessários para que se obtenha
os custos dessa implantação. Como resultado desse trabalho sugere-se produzir os seguintes
elementos:
 Projeto do layout geral do canteiro
 Projeto detalhado de cada instalação industrial e de apoio logístico à produção, contendo
desenhos de locação das máquinas, especificações técnicas desses recursos, desenhos e
especificações técnicas das obras civis, das instalações elétricas, hidrosanitárias, etc., com
respectivas listas de quantidades dos serviços envolvidos.
 Projeto detalhado de cada instalação administrativa e de apoio logístico às pessoas, contendo
desenhos de locação das máquinas e utensílios, especificações técnicas desses recursos, desenhos
e especificações técnicas das obras civis, das instalações elétricas, hidrosanitárias, etc., com
respectivas listas de quantidades dos serviços envolvidos.
 Projeto detalhado de cada uma das instalações de infra-estrutura contendo desenhos,
especificações técnicas dos recursos envolvidos, desenhos e especificações técnicas das obras
civis, das instalações elétricas, hidrosanitárias, etc., com respectivas listas de quantidades dos
serviços envolvidos.
Meio ambiente:
Deve-se dar destino adequado a águas servidas, usadas na lavagem dos equipamentos, aos
óleos lubrificantes usados, resíduos de concreto e demolições, restos de materiais, vasilhames
de um modo geral e tudo mais que possa, direta ou indiretamente, vir a contaminar o meio ambiente.
Deve-se procurar conhecer e respeitar as normas e leis do país com relação a este assunto de
modo a evitar multas e futuros contenciosos para a Odebrecht. O projeto do canteiro precisa
contemplar o trato ao meio ambiente, prevendo instalações apropriadas e metodologias certas
para mitigar as agressões ao ecossistema.
4.4.2- Planejamento da implantação
146
5. Orçamento do Empreendimento
Os custos do Empreendimento devem sempre fundamentar-se nos estudos de Engenharia,
conforme tratados nos capítulos anteriores. A proposta de venda deverá ter como referência esses
custos e irá requerer definições estratégias comerciais favoráveis ao fluxo de caixa do
Empreendimento e que atendam também às condições impostas pelo cliente. Um registro qualificado
das experiências vividas durante a construção será de grande valia. Não se deve perder a
oportunidade de registrar essas lições porque elas irão beneficiar toda a organização. O processo
desse registro deve ser planejado de modo a satisfazer às necessidades de um futuro projeto.
A obtenção das informações sobre os ciclos das máquinas, por exemplo, precisa destacar os
aspectos mais relevantes do trabalho. Outro ponto importante a considerar é a necessidade de
se pactuar na Empresa, linguagens e critérios comuns para se alocar custos nas fases de proposta,
preparo do PA e de construção. O Fórum de Engenharia já vem tratando deste assunto, e as idéias
discutidas no Fórum encontram-se aqui contempladas. O empresário precisa conduzir a construção
com conhecimento da filosofia de cada serviço, principalmente das pessoas que neles estão
envolvidas. Consciente das limitações inerentes ao ser humano, ele deve procurar sempre planejar
e orçar antes de fazer, cobrar cumplicidade dos responsáveis da execução e fazer com que o
projeto se materialize através da comunicação e do entendimento entre as pessoas.
147
Ao se pesquisar no mercado os custos dos insumos de construção, deve-se considerar as
incidências dos custos agregados aos mesmos tais como; transportes, taxas, impostos, etc. A
capacidade dos fornecedores atenderem aos requisitos de qualidade e prazos precisa ser
investigada, aconselhando-se que seus compromissos assumidos sejam formalmente estabelecidos
e documentados. Sugere-se cadastrar as empresas fornecedoras, avaliar seus desempenhos e
compartilhar as informações com outros Empreendimentos através dos meios internos de
comunicação disponíveis na organização.
5.1 - Procura e cotação externa
5.1.1 - Fornecedores
Os preços dos produtos devem ser negociados diretamente com os fornecedores e formalizados
através de proposta, objetivando melhores condições de qualidade, prazos e custos. Deve-se
solicitar sempre garantias e ou eventuais seguros para o cumprimento das condições negociadas.
Produtos que envolvam responsabilidade estrutural tais como; aço, cordoalhas de protensão,
ferros redondos, cimento, etc., devem ter suas propriedades confirmadas em laboratório idôneo
para que se assegure o atendimento às solicitações de projeto e às exigências das normas técnicas
do país.
5.1.2 - Serviços de terceiros
Os serviços a serem subcontratados devem fazer parte de estratégia comercial própria para o
Empreendimento. Pode ser conveniente, por exemplo, que o assentamento de um determinado
piso seja terceirizado devido ao grau de especialização exigido para a mão de obra, aliado ao fato
de existir outra empresa capaz de executá-lo com mais eficiência e menores custos. Pode-se
decidir também contratar um equipamento a terceiros pelas mesmas razões ou porque a Empresa
não disponha do mesmo. Em todos os casos, devem ser negociadas no mercado as propostas
formais para que se obtenha as melhores condições de qualidade, prazos e custos. Esses contratos
devem fixar claramente as condições negociadas, assim como as responsabilidades e obrigações
das partes envolvidas. As condições negociadas irão obrigatoriamente compor os custos
correspondentes aos serviços.
5.2 - Formação dos custos da mão de obra direta
Refere-se à mão de obra contratada para executar diretamente os serviços e produtos inerentes
à materialização do projeto do Empreendimento.
148
Deve-se acrescentar ao custo horário de cada categoria de mão- de- obra, todas as despesas
que decorrem de suas presenças no canteiro. Para se dispor do custo horário de um carpinteiro
em uma barragem situada em local afastado, por exemplo, deve-se somar aos valores de suas
faixas salariais, as despesas decorrentes de alimentação, alojamento, transportes, saúde, segurança
e todos os demais itens relativos à permanência do profissional no local de trabalho. Esta providência
permitirá comparar e decidir sobre custos de um determinado serviço, para o caso de se ter opção
de executá-lo com diferentes graus de mecanização.
5.2.1- Critérios para formação dos custos da mão de obra direta
5.2.2 - Metodologias de composição e análise gerencial dos custos
da mão de obra
Apesar de na composição unitária dos serviços os custos da mão de obra deverem ser lançados
conforme acima, não se deve perder de vista o controle dos valores das parcelas relativas à
permanência do profissional no local de trabalho. Aconselha-se então preparar composições
auxiliares que discriminem e demonstrem os custos parciais que integram os custos compostos
para cada categoria de mão de obra. Com esta providência, através de programas específicos,
pode-se extrair informações gerenciais importantes para o Empreendimento.
5.3 - Formação dos custos dos materiais
O materiais são itens de construção necessários aos serviços, que são adquiridos no mercado.
5.3.1 - Critérios de formação dos custos dos materiais:
Deve-se somar ao custo de cada material todas as despesas que decorrem de sua aquisição
e permanência no canteiro. Para se dispor do custo unitário do item dormentes de madeira de
uma ferrovia, por exemplo, deve-se somar ao seu valor unitário de aquisição todos os custos
decorrentes deste processo tais como, transportes, impostos, taxas, etc.e também os custos
decorrentes dos tratamentos especiais de conservação e manuseio que este material receberá
no canteiro. Evidentemente, as despesas de gestão administrativa, de abrangência para todos
os itens de materiais do Empreendimento, serão consideradas nas despesas de apoio à produção
conforme será visto adiante.
5.3.2 - Metodologia de composição e análise gerencial dos custos
dos materiais
Apesar de na composição unitária dos serviços os custos dos materiais deverem ser lançados
conforme acima, não se deve perder de vista o controle dos valores das parcelas relativas à sua
aquisição e permanência no local de trabalho. Aconselha-se então preparar composições auxiliares
que discriminem e demonstrem os custos parciais componentes e totais inerentes a cada tipo de
material. Com esta providência, através de programas específicos, pode-se extrair informações
gerenciais importantes para o Empreendimento.
149
Refere-se aos equipamentos da Empresa a serem mobilizados para o Empreendimento e
também aos equipamentos alugados a terceiros, considerando-se neste caso as particularidades
de cada contrato de aluguel.
5.4 - Formação dos custos dos equipamentos
5.4.1 - Critérios para alocação dos custos dos equipamentos da
ODEBRECHT
O Empresário deve procurar conhecer as normas e critérios internos da Organização sobre
taxas de aluguéis e rateio de despesas com equipamentos em vigor para o país. Deve-se lançar
no custo horário de cada família de equipamentos todas as despesas que decorrem de sua
mobilização, propriedade, operação e manutenção no canteiro. Para se dispor do custo de um
trator D8N numa barragem afastada, por exemplo, deve-se acrescentar a seus custos horários
de aluguel as despesas decorrentes de operação, manutenção, mobilização, desmobilização e
quaisquer outros itens relativos à sua presença no local de trabalho.
5.4.2 - Metodologia de composição e análise gerencial dos custos
dos equipamentos
Apesar de na composição unitária dos serviços, os custos dos equipamentos deverem ser
lançados conforme acima, não se deve perder de vista o controle dos valores das parcelas relativas
à permanência do mesmo no local de trabalho. Aconselha-se então preparar composições auxiliares
que discriminem e demonstrem os custos parciais e totais inerentes a cada família de equipamento,
assim como os consumos específicos de combustíveis, lubrificantes, etc. Com esta providência,
através de programas específicos, pode-se extrair informações gerenciais úteis para o
Empreendimento.
5.5 - Formação dos custos dos produtos
O produtos são itens de construção necessários aos serviços, que são fabricados ou beneficiados
pelo pessoal do Empreendimento e geralmente no próprio canteiro. Esses produtos e seus custos
devem resultar dos estudos de Engenharia do Empreendimento, conforme já mencionado nos
capítulos anteriores.
5.5.1 - Critérios de formação dos custos dos produtos
Deve-se alocar ao custo de cada produto todas as despesas destinadas diretamente para sua
execução. Deve-se, por exemplo, lançar no custo do produto brita todos os custos que derivam
do seu processo de produção, tais como; instalação, operação e manutenção da central de
britagem, custos da pedra bruta, custos dos diversos tratamentos e manuseio que este produto
receberá na fase de estocagem, etc. Da mesma forma para se obter o custo do produto pedra
bruta, deve-se computar os custos de todas as operações envolvidas diretamente no processo
de exploração da pedreira.
150
Os custos dos produtos dependem dos estudos de Engenharia sem os quais não será possível
preparar orçamentos confiáveis. Eles podem ser obtidos através das tradicionais composições
unitárias de custos, onde se lança numa planilha de composição os índices unitários de consumo
e os respectivos custos unitários dos itens conforme explicado acima. Outro método em crescente
uso após o desenvolvimento das facilidades da informática é o de prever equipes típicas adequadas
às metodologias executivas, tanto para a mão de obra quanto para os equipamentos, e fazer com
que as planilhas de composições unitárias de custos desses produtos sejam geradas a partir da
entrada desses dados. Este procedimento traz melhor confiabilidade, se comparado com a entrada
de dados através de índices, devido à possibilidade de melhor visualizar as operações e simulações.
5.6 - Formação dos custos dos serviços de produção
5.5.2 - Metodologia de composição e análise gerencial dos custos
dos produtos
Refere-se aos custos dos serviços principais e secundários que irão materializar o projeto do
Empreendimento nas frentes de produção. Eles dependem dos estudos de Engenharia abordados
nos capítulos anteriores, sem os quais não será possível preparar orçamentos confiáveis. Os
custos dos serviços de produção podem ser obtidos através de suas composições unitárias. Os
cálculos podem ser feitos com auxílio das planilhas de composição unitária desses serviços.
Essas planilhas reúnem índices técnicos de produtividade para a mão de obra e equipamentos,
assim como índices de consumo para os materiais e produtos com os respectivos custos unitários
desses insumos.
Quando os índices são conhecidos e se tem segurança da aplicabilidade dos mesmos para um
determinado caso, eles podem ser diretamente lançados nas planilhas unitárias de composição
de custos. Na maioria das vezes porém as condições de execução são particulares do
Empreendimento, e sendo assim, os índices de um caso precedente não podem ser utilizados em
outro, apesar de se constituírem referências úteis. Recorre-se então aos estudos de Engenharia
para se definir os parâmetros que irão resultar nos índices específicos do Empreendimento. São
então estudados parâmetros de rendimento para equipes típicas e para os equipamentos,
considerando-se as condições de trabalho específicas de cada caso. São também estudados e
definidos cientificamente os índices de consumo dos materiais e produtos que integram esses
serviços.
De posse das composições unitárias, seus parâmetros de produtividade, parâmetros de consumo
e respectivos custos, pode-se prever custos mensais e/ou totais dos serviços de produção do
Empreendimento. A base desses cálculos será uma planilha de quantidades, com distribuição
das quantidades mensais e/ou totais desses serviços. Essa planilha de quantidades conterá
colunas para que se possa lançar ordenadamente; os códigos de identificação dos serviços, sua
discriminação, unidade e suas quantidades previstas de cada mês e/ou totais. Essas quantidades
provêm dos estudos e modulações das obras que resultaram no cronograma físico geral dos
serviços do Empreendimento já tratados em 4.3.4.c.
De posse das planilhas de composição unitária dos serviços e da planilha de quantidades
conforme mencionadas acima, pode-se obter os custos dos serviços de produção do Empreendimento
por duas vias como explicado a seguir:
151
Percorrendo-se cada linha da planilha de quantidades, pode-se multiplicar seus dados de
cada mês e/ou totais pelos respectivos custos unitários compostos para cada serviço. Gera-se
então uma nova planilha para alojar os custos mensais e/ou totais calculados para cada serviço.
O somatório de suas colunas dará os custos mensais e/ou totais para o Empreendimento.
5.6.1 - Exposição dos custos dos serviços via composições unitárias
5.6.2 - Exposição dos custos dos serviços via elementos das
composições unitárias
Percorrendo-se cada linha da planilha de quantidades pode-se multiplicar seus dados de cada
mês e/ou totais pelos respectivos elementos que integram as composições unitárias de cada
serviço. Gera-se então novas planilhas que, separadamente, alojarão para cada serviço os
cronogramas das quantidades indicadas abaixo, de grande importância gerencial:
 Quantidades de horas efetivamente trabalhadas da mão de obra.
 Quantidades de horas efetivamente trabalhadas dos equipamentos.
 Quantidades de consumodos materiais.
 Quantidades de consumo dos produtos.
Considerando-se que as composições unitárias de custos dos serviços trazem consigo os
custos unitários de cada item de insumo, pode-se gerar então as seguintes planilhas adicionais
que separadamente alojarão para cada serviço os cronogramas das despesas abaixo, de grande
importância gerencial:
 Despesas com as horas efetivamente trabalhadas da mão de obra.
 Despesas com as horas efetivamente trabalhadas dos equipamentos.
 Despesas com os materiais.
 Despesas com os produtos.
Os somatórios das colunas e valores totais das planilhas darão também os custos mensais
e/ou totais para os serviços no Empreendimento.
 Quantidades de horas efetivamente trabalhadas da mão de obra.
 Quantidades de horas efetivamente trabalhadas dos equipamentos.
 Quantidades de consumo dos materiais.
 Quantidades de consumo dos produtos.
Considerando-se que as composições unitárias de custos dos serviços trazem consigo os
custos unitários de cada item de insumo, pode-se gerar então as seguintes planilhas adicionais
que separadamente alojarão para cada serviço os cronogramas das despesas abaixo, de grande
importância gerencial:
 Despesas com as horas efetivamente trabalhadas da mão de obra.
 Despesas com as horas efetivamente trabalhadas dos equipamentos.
 Despesas com os materiais.
 Despesas com os produtos.
Os somatórios das colunas e valores totais das planilhas darão também os custos mensais
e/ou totais para os serviços no Empreendimento.
152
A programação de mobilização das pessoas de campo já foi tratada em 4.3.5.a. Com esta
programação pode-se calcular mês a mês e/ou total as horas previstas a serem pagas para a mão
de obra, em conformidade com as regras trabalhistas locais e regime de trabalho das obras. As
horas efetivamente trabalhadas podem ser obtidas conforme mencionado em 5.6.2 acima. Os
custos correspondentes às perdas da mão de obra de produção podem ser calculados confrontando-
se as diferenças de resultados entre esses dois estudos.
A programação de mobilização dos equipamentos já foi tratada em 4.3.8. Com esta programação
pode-se calcular mês a mês e/ou total as horas previstas a serem pagas para os equipamentos,
em conformidade com as condições contratuais e regras internas para cada caso. As horas
efetivamente trabalhadas podem ser obtidas conforme mencionado em 5.6.2 acima. Os custos
correspondentes às perdas dos equipamentos podem ser calculados confrontando-se as diferenças
de resultados entre esses dois estudos.
Os valores dessas perdas devem ser mantidos em destaque no orçamento porque eles se
const i tuem em in formação gerenc ia l impor tante para o Empreendimento.
5.6.3 - Custos das perdas da mão de obra e dos equipamentos
5.6.4- Custos das perdas dos materiais e dos produtos
A programação dos produtos já foi tratada em 4.3.6. A dos materiais em 4.3.7.
Note-se que os fatores de perdas mencionados nesses casos podem ser aplicados de tal forma
que essas perdas sejam mantidas em destaque. Esta providência dará informação gerencial
importante para o Empreendimento.
5.7 - Formação dos custos dos serviços de apoio à produção
Considera-se aqui como serviços de apoio à produção aqueles que não estão diretamente
vinculados a um determinado serviço de campo que materializa o projeto do Empreendimento.
São serviços cujos benefícios geralmente se revertem para o Empreendimento no geral ou para
um grupo de serviços de campo no particular. O Diretor do contrato, o engenheiro responsável
da produção, o encarregado da obra, o servente que limpa as salas dos escritórios do
Empreendimento são exemplos de pessoas que atuam nos serviços de apoio à produção. O
levantamento dos custos desses serviços deve considerar a realidade de cada local, envolvendo
os aspectos culturais, fiscais, legais, etc.
As regras para recolhimento de impostos, leis trabalhistas e sociais, são procedimentos
específicos de cada país, que precisam ser considerados nos orçamentos de cada caso. Deve-
se preparar um plano de contas para alocar essas despesas, e pode-se reuni-las em grandes
itens tais como; pessoal, viagens e estadias, impostos, etc. A Empresa dispõe de farto material
que pode servir como subsídio para o preparo do plano de contas e do orçamento das despesas
de apoio à produção do Empreendimento.
153
POPIN:
A ODEBRECHT dispõe e utiliza atualmente com mais intensidade, o sistema denominado
POPIN. O mesmo é capaz de processar o orçamento de um Empreendimento basicamente a
partir de planilhas de composições unitárias de custos dos serviços e do cronograma das quantidades
de serviços mês a mês. Pode-se preparar ainda composições unitárias auxiliares para os
equipamentos e demais insumos. A limitação do POPIN é que ele efetua o orçamento do
Empreendimento somente a partir dessas composições unitárias. Os elementos referentes aos
estudos de Engenharia, geradores dos dados dessas composições, precisam ser processados
à parte. Pode-se calcular os custos mês a mês e/ou totais para o Empreendimento a partir do
cronograma de quantidades mensais dos serviços. A lógica da programação que dá origem a este
cronograma precisa também ser processada à parte.
SISENG:
A ODEBRECHT possui um sistema corporativo denominado SISENG. O mesmo se constitui
numa ferramenta capaz de processar os cálculos do orçamento do Empreendimento de maneira
integrada com as premissas de Engenharia e de planejamento dos serviços e produtos. Seus
dados de entrada são basicamente as premissas de programação, as quantidades de serviços
principais por módulos e de serviços secundários, as características dos equipamentos e suas
condições de trabalho, as turmas típicas da mão de obra e capacidades produtivas, os preços dos
insumos e as redes de precedência das obras detalhadas em módulos.
As premissas adotadas nos estudos de Engenharia podem ficar registradas no sistema, e com
isso tornam-se transparentes e acessíveis para serem atualizadas ou comparadas com as
performances realizadas. O orçamento do Empreendimento pode ser gerado como conseqüência
da entrada desses elementos que são lançados diretamente em telas específicas do sistema.
Também as planilhas de composição unitária dos custos dos serviços são geradas automaticamente.
Pode-se compor ainda, custos operacionais para os equipamentos e demais insumos. Obtém-se
automaticamente os cálculos dos custos mês a mês e/ou totais para o Empreendimento a partir
das redes de precedência das obras e quantidades de serviços dos módulos.
A programação mensal e/ou total dos serviços e dos insumos, assim como seus custos são
também gerados no sistema. No decorrer da construção, lançando-se os dados realizados sobre
os serviços, pode-se obter em tempo real as informações de interesse para o gerenciamento,
comparando-se através de gráficos ou de números o que foi previsto com o que está sendo
realizado, permitindo efetuar simulações e analisar tendências.
5.8 - Sistemas e ferramentas de orçamento
154
 Heavy Construction Planning and Estimating - Albert D. Parker Donald S. Barrie, Robert
M. Snyder. Mc. Graw-Hill Book Company. New York 1984.
 Construction Estimating and Job Preplanning - George E. Deatherage. Mc. Graw-Hill Book
Company. New York 1965.
 Construction Planning, Equipment, and Methods - Peurifoy Second Edition. Mc. Graw-Hill
Kogakusha, Ltd. Tokyo, Japan. 1970.
 Excavation Handbook - Horace K. Church. Mc. Graw-Hill Book Company. New York, 1981.
 Caterpillar Performance Handbook - 23rd edition. . Caterpillar Inc. Peoria, Illinois, USA. 1992.
 Dimensionamento de Equipamentos de Terraplenagem - Manoel Martins de Athayde.
Publicação interna Odebrecht. 1979
 Pavimentação - Wlastermiler de Senço 2a. edição. Grêmio politécnico. São Paulo. 1979.
 Manual de Britagem – FAÇO 4a. Edição. Fabrica de Aço Paulista S.A.São Paulo. 1985.
Tunnel Engineering Handbook - John O Bickel TR Kuesel. Van NostrandReinhold Company, New
York. 1982.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Este livro aborda os principais conceitos aplicáveis às construções de grande porte em geral,
expondo os diversos fatores que devem preceder ao orçamento, dentre os quais se destacam:
a escolha da metodologia, os equipamentos, o dimensionamento racional das quantidades de
recursos para construção e as considerações da natureza do local. As variáveis em jogo na
construção fazem com que cada caso seja único, mesmo em situações em que o projeto seja
o mesmo. Os detalhes apresentados estão na profundidade necessária para transmitirem os
aspectos essenciais de cada tema.
 Destacar a importância da prática da engenharia na construção de grandes obras.
 
 Orientar o leitor na identificação dos pontos críticos da construção.
 Oferecer uma ampla visão do ambiente (físico, político, econômico e social) da atividade
 de construir.
 Definir o Orçamento como conseqüência da Engenharia aplicada.
 Aprimorar a capacidade de elaborar um Plano de Construção que seja um fiel prognóstico
 de sua futura execução.
Luiz Roberto Batista Chagas
ENGENHARIA DA CONSTRUÇÃO
OBRAS DE GRANDE PORTE
Luiz Roberto Batista Chagas é Engenheiro Civil graduado em 1968 pela Escola Politécnica
da Universidade Federal da Bahia e no mesmo ano da formatura ingressou na Construtora
Norberto Odebrecht. Foi responsável pela divisão de Engenharia da Central Nuclear Almirante
Álvaro Alberto - Unidade I - Angra dos Reis/RJ tendo coordenado os estudos para construção
das unidades II e III da Central Nuclear de Angra. Desde1978 vem trabalhando no apoio de
Engenharia aos contratos da organização, no Brasil e no exterior, tendo atuado em diversas
obras de grande porte nos Estados Unidos - Seven Oaks Dam, Angola- UHE Capanda, e em
outros países como África do Sul, Portugal, Inglaterra, Costa Rica, República Dominicana,
Venezuela, Colômbia, Suriname, Equador, Peru, Argentina, Chile e Uruguai.
OBJETIVOS DO LIVRO:
SOBRE O AUTOR: