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Vanessa Rosa Pereira Fidelis Núbia dos Santos Saad Ferreira Maria Regina Ayres de Lima Tecnologia da construção civil Teoria das estruturas II © 2014 by Universidade de Uberaba Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Universidade de Uberaba. Universidade de Uberaba Reitor: Marcelo Palmério Pró-Reitora de Ensino Superior: Inara Barbosa Pena Elias Pró-Reitor de Logística para Educação a Distância: Fernando César Marra e Silva Assessoria Técnica: Ymiracy N. Sousa Polak Produção de Material Didático: • Comissão Central de Produção • Subcomissão de Produção Editoração: Supervisão de Editoração Equipe de Diagramação e Arte Capa: Toninho Cartoon Edição: Universidade de Uberaba Av. Nenê Sabino, 1801 – Bairro Universitário Catalogação elaborada pelo Setor de Referência da Biblioteca Central UNIUBE ISBN 978-85-7777-503-3 Sobre as autoras Vanessa Rosa Pereira Fidelis Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Graduada em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Professora das disciplinas de Materiais de Construção Civil e Tecnologia da Construção Civil da Universidade de Uberaba (Uniube-Uberlândia). Consultora em sistemas de Gestão da Qualidade segundo as normas ISO 9000 e SiAC. Núbia dos Santos Saad Ferreira Mestre em Engenharia de Estruturas, pela Universidade de São Paulo (EESC/USP). Graduada em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Uberlândia (FECIV/UFU). Professora da Faculdade de Engenharia Civil (FECIV/UFU) e professora nos cursos de Engenharias na Uniube/ Uberlândia. Maria Regina Ayres de Lima Pós-graduada em Engenharia de Estruturas, pela Universidade de São Paulo (EESC/USP). Graduada em Engenharia Civil pela Faculdade de Engenharia de Barretos – Barretos-SP. Professora da Faculdade de Engenharia Civil (FECIV/UFU) e nos cursos de Engenharias na Uniube/ Uberlândia. Atua na área de projeto estrutural. Sumário Apresentação ....................................................................................... IX Parte I Tecnologia da construção civil .................................................... 1 Capítulo 1 Técnicas construtivas: processos iniciais ............................ 3 1.1 Organização de canteiro de obras ...........................................................................5 1.1.1 Conceitos gerais..............................................................................................5 1.1.2 Layout do canteiro de obras ...........................................................................6 1.1.3 A definição do layout do canteiro .................................................................24 1.1.4 Normas regulamentadoras ...........................................................................26 1.2 Locação de obras ...................................................................................................29 1.2.1 Conceitos gerais............................................................................................29 1.2.2 Locação de estacas ......................................................................................30 1.3 Execução de fundações diretas .............................................................................34 1.3.1 Sapata corrida ...............................................................................................35 1.3.2 Radier ............................................................................................................37 1.4 Execução de fôrmas de madeira ............................................................................39 1.4.1 Fôrmas para pilar ..........................................................................................40 1.4.2 Fôrmas para paredes ....................................................................................42 1.4.3 Fôrmas para vigas ........................................................................................43 1.4.4 Fôrmas para lajes .........................................................................................45 1.5 Armação para concreto ...........................................................................................50 1.5.1 Corte e dobra ................................................................................................50 1.5.2 Montagem .....................................................................................................52 1.6 Concretagem com concreto usinado ......................................................................53 1.6.1 Preparação e cuidados para o recebimento do concreto.............................53 1.6.2 Pedido e programação do concreto ..............................................................53 1.6.3 Transporte do concreto na obra ....................................................................54 1.6.4 Lançamento do concreto ..............................................................................55 1.6.5 Adensamento do concreto por meio de vibradores de imersão ...................56 1.6.6 Cura do concreto ...........................................................................................57 1.6.7 Verificação .....................................................................................................57 Capítulo 2 Técnicas construtivas: alvenaria ........................................ 65 2.1 Alvenaria de vedação de blocos cerâmicos ...........................................................67 2.1.1 Introdução .....................................................................................................67 2.1.2 Blocos e tijolos cerâmicos .............................................................................68 2.1.3 Argamassa de assentamento .......................................................................69 2.1.4 Equipamentos de execução ..........................................................................71 2.1.5 Etapas de execução ......................................................................................71 2.1.6 Alvenaria racionalizada .................................................................................81 2.2 Revestimentos argamassados ...............................................................................83 2.2.1 Introdução .....................................................................................................83 2.2.2 Tipos de revestimentos .................................................................................84 2.2.3 Revestimentos verticais ................................................................................84 2.2.4 Funções e características dos revestimentos verticais ................................87 2.2.5 Etapas de execução ......................................................................................90 2.2.6 Revestimentos horizontais ............................................................................93 2.2.7 Funções e características dos revestimentos horizontais ............................94 2.2.8 Etapas de execução ......................................................................................94 2.3 Revestimentos com pasta de gesso.......................................................................96 2.4 Revestimento cerâmico de piso .............................................................................98 2.5 Pintura ...................................................................................................................105 2.5.1 Revestimento argamassado de parede interno .........................................105 2.5.2Revestimento argamassado de parede externo ........................................106 2.5.3 Esquadrias de metal ferroso .......................................................................107 2.5.4 Esquadrias e demais bases de madeira ....................................................107 2.5.5 Revestimentos de gesso corrido e placas de gesso ..................................108 2.5.6 Tubulações ..................................................................................................109 2.6 Instalações hidráulicas e de esgoto .....................................................................110 2.7 Instalações de gás ................................................................................................114 Capítulo 3 Orçamento, planejamento e controle de obras................ 123 3.1 Orçamento ............................................................................................................125 3.1.1 Custo unitário básico ..................................................................................125 3.1.2 Custo por etapa de obra ............................................................................128 3.1.3 Orçamento detalhado .................................................................................130 3.2 Planejamento e controle de obras ........................................................................178 3.2.1 Importância do planejamento e controle ....................................................180 3.2.2 Deficiências do planejamento e controle ....................................................181 3.2.3 Bases para o planejamento e controle .......................................................183 3.2.4 Indicadores do planejamento e controle .....................................................185 3.2.5 Etapas para elaboração do planejamento .................................................186 Parte II Teoria das estruturas II .......................................................... 207 Capítulo 4 Estruturas hiperestáticas: Método dos deslocamentos ... 209 4.1 Grau de deslocabilidade de estruturas .................................................................211 4.1.1 Deslocabilidade interna (di) .........................................................................212 4.1.2 Deslocabilidade externa (de) .......................................................................213 4.2 Descrição do método dos deslocamentos ...........................................................215 4.3 Procedimentos para a aplicação do método dos deslocamentos .......................216 4.4 Problemas de aplicação resolvidos ......................................................................243 Capítulo 5 Estruturas hiperestáticas: Processo de Cross e análise computacional .................................................................. 269 5.1 Descrição do Processo de Cross .........................................................................271 5.1.1 Coeficiente de rigidez (K) ............................................................................272 5.1.2 Coeficiente de distribuição (d) ....................................................................274 5.1.3 Coeficiente de propagação ou transmissão (t) ...........................................275 5.2 Procedimentos para a aplicação do Processo de Cross .....................................276 5.3 Problemas de aplicação resolvidos – PARTE I ....................................................279 5.4 Análise computacional de estruturas ....................................................................310 5.5 Problemas de aplicação resolvidos – PARTE II ...................................................313 Caro(a) aluno(a). Você está recebendo o livro didático de Tecnologias da Construção Civil e Teorias das Estruturas II, da Uniube – Universidade de Uberaba, ofertado na modalidade a distância. O livro contém cinco capítulos e está organizado em duas partes, intituladas parte I: Tecnologia e materiais da construção civil e parte II: Tecnologia e sistemas estruturais. No primeiro capítulo, Técnicas Construtivas – processos iniciais, são abordados os processos para implantação e execução de uma obra. Além disso, verificaremos os principais tipos de estruturas utilizados (fundações, pilares, vigas, lajes, etc.). Com base neste assunto, ainda iremos trabalhar com as normas regulamentadoras que tratam da segurança e medicina do trabalho. No segundo capítulo, Técnicas Construtivas – alvenaria, daremos continuidade ao processo construtivo de uma obra. Aprenderemos os processos de execução e os tipos de estruturas. Conheceremos os processos para execução da alvenaria de vedação (blocos cerâmicos), a execução de revestimentos e pinturas, além dos principais tipos de instalações prediais (água, esgoto, gás). No terceiro capítulo, Orçamento, Planejamento e Controle de Obras, você, educando(a), será capaz de levantar, por meio de orçamentos e estimativas de custos, a viabilidade técnico-econômica de uma obra, Apresentação X UNIUBE de forma detalhada com as etapas mínimas para obtenção de custos de materiais, mão de obra, equipamentos, encargos sociais, impostos, outras despesas e lucro. No quarto capítulo, Estruturas Hiperestáticas: Método dos deslocamentos, será apresentado o Método dos Deslocamentos utilizado para cálculo de estruturas isostáticas ou hiperestáticas, sendo especialmente útil no estudo dessas últimas, através de análise matricial de estruturas. No último capítulo, Estruturas Hiperestáticas: Processo de Cross e Análise computacional, serão apresentados os procedimentos para a aplicação do Processo de Cross e serão abordadas aplicações computacionais para o cálculo de estruturas reticuladas, utilizando o programa FTOOL. Os conteúdos abordados, neste livro, são fundamentais para sua atuação profissional. Assim, recomendamos que estude com afinco e determinação. Tecnologia da construção civil Parte I Vanessa Rosa Pereira Fidelis Introdução Técnicas construtivas: processos iniciais Capítulo 1 Neste primeiro capítulo que aborda a Tecnologia de Construção Civil, você terá oportunidade de conhecer os processos iniciais para execução de uma obra. Após a escolha do local de implantação da obra e a conclusão dos projetos, segue-se para a organização do canteiro de obras, na qual, deve-se também realizar um projeto para definição dos locais necessários para as instalações provisórias e suas respectivas áreas, juntamente com a avaliação do local para suprimento das concessionárias locais de água, esgoto e energia elétrica. O capítulo define e descreve também os processos de locação da obra; execução de fundações diretas; execução de fôrmas de madeira, montagem de armadura e concretagem com concreto usinado. Os processos executivos abordados foram escolhidos por serem mais comuns nas obras convencionais e, por esse motivo, foram apresentados de maneira sintetizada, entretanto com a apresentação de todas as etapas necessárias para a execução. A finalidade deste trabalho é orientá-lo(a) na execução de obras de construção civil. Com esse intuito, o capítulo apresenta diversas ilustrações como forma de lhe aproximar do canteiro de obras e elucidar a sequência construtiva de cada processo. 4 UNIUBE Ao final do estudo deste capítulo, esperamos que você seja capaz de: • definir os espaços necessários para implantação de instalações provisórias destinadas ao canteiro de obras; • elaborar layout de implantação do canteiro de obras; • reconhecer os equipamentos utilizados na produção da obra; • coordenar a execução de fundações diretas com sapatas corridas e radiers; • coordenar a execução de fôrmas de madeira para vigas, pilares e lajes em concreto armado; • reconhecer as lajestreliçadas, maciças e nervuradas; • coordenar a execução de montagem de armadura para estruturas de concreto armado; • coordenar o pedido, recebimento e utilização do concreto usinado aplicado em estruturas de concreto armado. Este capítulo apresenta pela ordem prevista de realização os diversos assuntos, indicando as respectivas normas brasileiras e regulamentadoras necessárias. 1.1 Organização de canteiro de obras 1.2 Locação de obras 1.3 Execução de fundações diretas 1.4 Execução de fôrmas de madeira 1.5 Armação para concreto 1.6 Concretagem com concreto usinado Objetivos Esquema UNIUBE 5 Organização de canteiro de obras1.1 1.1.1 Conceitos gerais 1.1.1.1 Canteiro de obras O canteiro de obras é o local onde todos os recursos de produção apresentam-se disponíveis de forma organizada, a fim de proporcionar apoio na realização dos trabalhos de produção, e ainda, viabilizar todas as ações que buscam a racionalização. O canteiro mostra-se conforme a NBR 12284 (1991), os Códigos de Obras Municipais e as Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho e Emprego. O canteiro de obras compreende as áreas em torno da edificação, dentro dos limites do terreno, as áreas dentro da própria edificação, os locais de apoio e locais de realização dos serviços ligados à execução da obra. Para uma melhor compreensão deste trabalho, enxergaremos o canteiro de obras como o local no qual se dispõem todos os recursos de produção (mão de obra, materiais e equipamentos), organizados e distribuídos de forma a apoiar e a realizar os trabalhos de construção, observando os requisitos de gestão, racionalização, produtividade e segurança/conforto dos operários. 1.1.1.2 O espaço físico No espaço físico disponível para instalação do canteiro é necessária a disposição adequada dos recursos, sejam eles recursos humanos, materiais ou de equipamentos, de forma a proporcionar um apoio satisfatório à produção no canteiro de obras. Podemos dizer que esta adequação está diretamente relacionada com o tamanho da obra, tipo de obra e processos que serão executados na mesma. 6 UNIUBE Dentre as classificações mais comuns para os arranjos físicos estão: arranjo físico por produto ou linear, arranjo físico por processo ou funcional e arranjo físico posicional ou fixo. Neste último, os recursos que serão processados não fluem pelas operações. Ao contrário, ficam estáticos e o fluxo se dá por meio do movimento de pessoal, máquinas, equipamentos e instalações em relação ao produto processado. Este tipo de arranjo é empregado quando a escala (tamanho) do produto não permite que ele seja deslocado e quando ele abriga diversos processamentos, tal como ocorre na indústria da construção. (MAIA e SOUZA, 2003) É importante ressaltar que, apesar de a construção de edificações, propriamente dita, poder ser inserida na classe dos arranjos físicos posicionais, dentro de um canteiro de obras, há vários arranjos físicos específicos por produto, como por exemplo, nas centrais de aço, fôrmas, pré-moldados e de produção de argamassas. 1.1.1.3 Indústria da construção Segundo Abiko et. al. (2005), a construção civil é dividida em duas as partes principais. A primeira é o segmento das edificações, composto por obras habitacionais, comerciais, industriais, sociais (escolas, hospitais etc.) e destinadas a atividades culturais, esportivas e de lazer (quadras, piscinas etc.). O outro segmento é o de construções pesadas que engloba as vias de transporte e obras de saneamento, irrigação/ drenagem, geração e transmissão de energia, sistemas de comunicação e de infraestrutura. 1.1.2 Layout do canteiro de obras O canteiro de obras, por ser o espaço para concretizar todo o trabalho de concepção de uma obra, acaba recebendo influências de todas as atividades que dizem respeito a um empreendimento. Sendo assim, UNIUBE 7 a concepção do canteiro de obras acaba se dando por um processo interativo, em que cada modificação quanto à construção da obra acaba gerando uma melhor solução para o layout do mesmo. (SOUZA e FRANCO, 1997) A Figura 1 apresenta um fluxograma de atividades para o planejamento do canteiro no decorrer das fases do empreendimento e seus respectivos detalhamentos. Figura 1: Fluxograma de atividades que compõem o planejamento do canteiro de obras. Fonte: Souza & Franco (1997, p.1). Cada definição a ser tomada ao longo do planejamento, deverá ser adaptada à realidade de cada empresa/empreendimento e continuamente discutida e melhorada, tendo como base cada uma das etapas mostradas. 8 UNIUBE 1.1.2.1 Prazos O prazo de execução da obra é o primeiro item a ser considerado na definição do canteiro de obras. Deve-se observar a data início de execução, considerando-se períodos de intempéries e mobilidade das instalações provisórias do canteiro. 1.1.2.2 Projetos O bom planejamento do canteiro depende das informações do projeto do empreendimento. A falta de projetos detalhados antes do planejamento do canteiro de obras gera canteiros mal planejados e custos extras de mudanças durante a execução da obra. Os projetos detalhados definem: delimitações do terreno; níveis do terreno; condições das construções vizinhas se houver; vias de acesso ao local para verificação das suas condições e condições de tráfego se houver; existência ou não de rede de água e esgoto sanitário; rede elétrica da concessionária local. 1.1.2.3 Plano de ataque O “plano de ataque” de um empreendimento é o plano de execução da obra definido a partir do planejamento, constando prazos e sequência de execução. Com base na definição desse plano, define-se o layout do canteiro e as mudanças que ocorrerão durante o processo de construção. 1.1.2.4 Cronograma físico Com o projeto e plano de ataque definidos, faz-se o cronograma físico com os prazos para execução de cada atividade e a dependência das tarefas. UNIUBE 9 A partir deste cronograma, planejam-se os recursos necessários ao longo do tempo, podendo ser recursos de pessoal, materiais e equipamentos envolvendo: o transporte interno e externo; armazenamento de materiais; localização de equipamentos e centrais de produção e outros. 1.1.2.5 Tecnologias A existência de diferentes tipos de equipamentos disponíveis no mercado requer a definição da melhor tecnologia a ser utilizada na execução da obra dependendo do tipo de serviço a ser executado em cada fase da construção. 1.1.2.6 As fases do canteiro Faz parte da execução da obra, a mudança do canteiro ao longo do processo, seja para facilitar o processo de execução ou para liberação de áreas que serão ocupadas. Assim, é imprescindível o estudo detalhado antes do início da obra antevendo as fases, fazendo com que o canteiro acompanhe a fase de execução da obra. A demanda em cada fase é determinada pelo cronograma de mão de obra, cronograma de materiais e previsão de equipamentos, em que se detectam os picos de produção e a relação de insumos necessários para gerar os espaços adequados. As normas NR-18 e NBR 12284 podem servir de referência para fixação das áreas no canteiro em cada fase. Abaixo apresentamos a Tabela 1 que auxilia na definição das áreas de armazenamento: Tabela 1: Exemplo de definição de espaço para armazenamento do cimento Material Quantidade no pico Características do estoque Área (m2) necessária Cimento 200 sacos Pilhas 10 sacos 8,4 m2 10 UNIUBE 1.1.2.7 Elementos do canteiro Relacionam-se a seguir os principais elementos do canteiro de obras. Entende-se por elementos do canteiro todas as partes que o contêm. a) Elementos ligados à produção: • Central de argamassa e concreto. • Central de corte, dobra e montagem de armação (Figura 2). Figura 2: Central de corte, dobra e montagem de armação. • Centralde produção de pré-moldados (Figura 3). Figura 3: Central de produção de painéis e de vergas pré-moldadas. UNIUBE 11 • Central de corte e montagem de fôrmas. • Montagem de kits de instalações (Figura 4). Figura 4: Kits de esgoto prontos para serem utilizados. b) Elementos de apoio à produção: • Baias para estoque de areia e brita (Figura 5), pó de pedra e outros Figura 5: Baias com estoque de areia • Local coberto com estrado de madeira para cimento, cal e outros materiais ensacados (observar o empilhamento máximo de 10 sacos). • Estoque de blocos de concreto, cerâmico e telhas. • Barras de aço livre de contato com o solo separados em bitolas. 12 UNIUBE • Cavaletes para tubulação hidráulica (Figura 6), elétrica e outros. Figura 6: Cavalete para armazenamento de tubulação hidráulica por diâmetro. • Masseiras para estoque de argamassa industrializada a granel. • Estantes para estoque de conexões (Figura 7). • Local coberto para estoque de esquadrias (Figura 7). Figura 7: Almoxarifado com prateleiras para separação de materiais. UNIUBE 13 • Local para coleta de resíduos (Figura 8). Figura 8: Modelo de coleta de resíduos sólidos (baias e latões identificados). • Estoque de materiais de pintura. • Local seguro para estoque de metais. • Estoque de louças. • Estoque de madeira para fôrmas e estruturas. • Almoxarifado para empreiteiros. • Almoxarifado para ferramentas. • Argamassadeira (Figura 9). • Betoneira e outros equipamentos (Figura 9 e Figura 10). • Pontos de água, esgoto e eletricidade. Figura 9: Betoneira, argamassadeira e compactador tipo “sapo”. 14 UNIUBE Figura 10: Betoneira autocarregável. c) Área de Vivência: • Refeitório (Figura 11). Figura 11: Refeitório de chapas compensadas e tela mosquiteiro. • Cozinha (se houver). • Vestiário. • Instalações sanitárias. • Área de lazer. UNIUBE 15 • Sala de treinamento. • Lavanderia. • Alojamento (se houver). d) Apoio Técnico / Administrativo: • Sala engenharia. • Sala de reuniões (se necessário). • Recepção / guarita (se necessário). • Controle de ponto. • Outros e) Sistema de Transporte Vertical: • Elevador de carga (guincho) ou (prancha). • Elevador de passageiro (gaiola). • Grua. • Sarilho. • Torres. • Guindastes sobre rodas ou esteiras. • Bombas de argamassa e concreto. f) Sistema de Transporte Horizontal: • Padiola. • Gerica. • Balde. • Carrinho de mão. • Porta-palet. • Dumper. • Bob-cat. 16 UNIUBE g) Outros Elementos: • Ligação de água, energia elétrica e esgoto (Figura 12). Figura 12: Gerador de energia em local sem rede elétrica. • Portão de entrada de materiais. • Portão de entrada de pessoal. • Stand de vendas. • Tapume, cerca e proteções. • Área de circulação. • Sinalização. • Segurança do trabalho. • Equipamento de proteção. • Enfermaria (ambulatório). • Depósitos. • Gerador. • Estacionamento. • Andaime de marcação e fachada. UNIUBE 17 1.1.2.8 Plano de controle de localização e manutenção de equipamentos Os equipamentos são indispensáveis para o correto andamento do processo de produção; assim, o controle de entrada dos equipamentos na entrada e durante o período de permanência na obra deve acontecer por meio de um plano que envolva o correto recebimento, a localização adequada e ainda a forma e periodicidade de manutenção, garantindo o perfeito funcionamento durante cada fase de produção. Além disso, a localização dos equipamentos no canteiro deve ser de forma a não atrapalhar o fluxo de materiais e pessoal, pois sua função é tornar o processo produtivo. A Figura 13 mostra uma central de produção de argamassa e concreto com acessos facilitados para a chegada de carrinhos e padiolas. Figura 13: Central de produção de argamassa e concreto. 18 UNIUBE 1.1.2.9 Critérios para o arranjo físico dos elementos do canteiro Após definição dos elementos necessários para a execução das atividades de produção e apoio à obra, torna-se necessária a avaliação de cada local de instalação do canteiro para que se tenham as melhores escolhas e melhor arranjo dentro da área e condições existentes. Apresenta-se, a seguir, um quadro-resumo (Quadro 1) do detalhamento de uma lista com os critérios a serem considerados nas propostas de arranjo físico do canteiro de obras. Quadro 1: Quadro-resumo do detalhamento de critérios determinantes dos arranjos físicos do canteiro de obras. Critério Definição Fatores Acessibilidade Facilidade de entrada e saída de pessoas, materiais (e seus respectivos meios de transportes) e equipamentos no canteiro de obras, entre a via pública e o seu local de descarregamento, estoque, posição de trabalho / aplicação ou até o equipamento de transporte vertical. a) Existência de entrada exclusiva para mão de obra. b) Quantidade e qualidade dos acessos para materiais incluindo dimensões. c) Regiões servidas pelos acessos. d) Facilidade de acessos aos equipamentos de transporte vertical. f) Local para parada de caminhões nas proximidades do canteiro. Facilidade para a movimentação de materiais Indica a facilidade com que os materiais são levados de um ponto a outro, dentro do canteiro. a) Distâncias horizontais reduzidas entre o ponto de recebimento e o ponto final de utilização dos materiais. b) Minimização do número de etapas do fluxograma de processos. c) Características das vias de transportes internos. d) Adoção de sistemas de transportes adequados para cada tipo de obra. UNIUBE 19 Critério Definição Fatores Facilidade para a movimentação de pessoal (deslocamento sem a finalidade de transporte de materiais). Indica a a facilidade de deslocamento da mão de obra, de um ponto a outro do canteiro, para finalidades diversas (não de transportes de materiais). a) Existência de transporte vertical mecanizado para o pessoal. b) Somatório das distâncias horizontais percorridas pela mão de obra sem finalidade de transportar materiais (distâncias a partir dos postos de trabalho até sanitários, vestiários, almoxarifado, refeitório, lazer e outros). Confiabilidade dos equipamentos Confiabilidade denota segurança ou certeza no cumprimento de uma tarefa ou incumbência. A confiabilidade de um elemento/sistema pode ser entendida como a conjungação da probabilidade de falha do mesmo com o impacto provocado sobre a produção no caso da ocorrência da falha. a) Existência de critérios para o recebimento de equipamentos. b) Existência de plano de manutenção preventiva. c) Existência de cronograma de equipamentos que defina a quantidade demandada por fase da obra. Aspectos adicionais quanto à qualidade do armazenamento A qualidade do armazenamento pode ser entendida como um conjunto de propriedades, atributos e/ou condições desejáveis do local de estoque para que seja considerado adequado à manutenção das características físicas e químicas e do desempenho de determinado material ou insumo. Além disso, os estoques devem evitar a perda de materiais. a) Dimensionamento adequado para cada tipo e quantidade de material. b) Distância de outros fluxos. c) Acesso e saída facilitados. d) Os estoques devem ter características de proteção adequadas com relação à ação das intempéries (sol, chuva, etc.) para cada tipo de material. Acesso e saída facilitados. 20 UNIUBE Critério Definição Fatores Segurança patrimonial Conjunto de medidas que visam evitar furtos de materiais dentro do canteiro de obras. a) Existência da guarita. b) Número reduzido de acessos ao canteiro. c) Posição reservada dos acessos em relação ao estoque de materiaisde maior valor agregado. d) Distâncias elevadas entre os acessos. e) Distância elevada e visibilidade deficiente dos acessos em relação à guarita ou ao almoxarifado. f) Posição deficiente dos estoques em relação à guarita. Segurança da mão de obra Preservação da saúde e do estado físico natural dos trabalhadores pela proteção dos mesmos quanto aos riscos de um acidente. A proteção contra os acidentes dá-se através da redução da probabilidade da ocorrência de “incidentes” e da mitigação e/ou eliminação das suas consequências. a) Necessidades minorada do uso da mão de obra para o transporte de materias dentro do canteiro. b) Características adequadas dos percursos realizados pela mão de obra pra diversos fins. Para tanto, deve-se evitar a existência de trajetos sujeitos a quedas de materiais: próximos a desníveis; próximos a áreas de produção; muito extensos; e que demandem elevado esforço fisíco para a movimentação (subir escadas, por exemplo). UNIUBE 21 Critério Definição Fatores Estética e marketing Estética e marketing são encarados como o conjunto de características, propriedades, atributos ou condições visuais que denotem e reforcem uma imagem (comercial) positiva da empresa construtura da obra, para o público em geral. a) Posicionamento dos elementos que possam causar boa impressão aos transeuntes e visitantes. b) Adoção de equipamentos que possam impressionar os visitantes ou transeuntes (por exemplo, a adoção de grua). c) Controle da visibilidade da obra de fora para dentro quanto às partes do canteiro que não se quer mostrar ao público externo (por exemplo, a produção artesanal de argamassa). d) Facilidade de limpeza e retirada do entulho. e) Posicionamento privilegiado do stand de vendas. Flexibilidade Aptidão ou capacidade que o canteiro tem de adaptar-se às mudanças nas características e/ou volumes de trabalho. a) Posicionamento dos elementos em locais que permitam a sua permanência durante o maior tempo possível sem sofrerem alterações. b) Possibilidades de realizar modificações no canteiro, quando necessárias, o mais rápido possível e com o mínimo de interferências (por exemplo, compondo um local de estoques que possam servir para diferentes fases da obra). c) Área reservada a um elemento, maior que a estritamente necessária, gerando capacidade de abrigar demandas excepcionais. d) Modularidade das instalações, facilitando evetuais acréscimos ou reduções de áreas destinadas aos elementos. e) Composição do local que abriga o elemento, permitindo fácil montagem/remontagem. 22 UNIUBE Critério Definição Fatores Salubridade, conforto e motivação do operário Conjunto de fatores que promove a saúde ocupacional e a higiene no ambiente de trabalho, contribui para o conforto e bem-estar do operário e, além disso, induz positivamente a conduta e a postura do trabalhador com relação ao trabalho que executa. a) Respeito às normas (pelo menos). Meio-ambiente Correta destinação de resíduos sólidos e liquídos gerados pela obra a) Local para coleta seletiva de resíduos sólidos destinados à reciclagem. b) Local para posicionamento de caçamba para coleta de outros resíduos sólidos que não serão reciclados. c) Local de destinação de resíduos líquidos oriundos de águas de lavação das betoneiras e ferramentas de trabalho. Interação administração/ produção Facilidade de gestão / acompanhamento “visual” das atividades de produção dentro do canteiro de obras. a) O posicionamento da área administrativa que privilegie a gerência e o controle visual da produção é desejado, pois, dessa forma, o engenheiro pode identificar mas facilmente problemas na produção. Custo Valor despedido na compra de material, ferramentas e equipamentos e no pagamento de mão de obra para a construção do canteiro de obras. Estão incluídos, também, os custos dos equipamentos que farão parte do canteiro, tais como guinchos, grua, balancins, etc. Fonte: Adaptado de Maia e Souza (2003, p.8-11). UNIUBE 23 Acessibilidade Note que a Figura 14 apresenta depósito intermediário de telhas cerâmicas de frente à unidade habitacional onde o material será utilizado. Figura 14: Acessibilidade – Depósito de telhas cerâmicas. Estética e interação administração/produção A Figura 15 mostra a identificação visual de quadras e lotes de um empreendimento de repetições horizontais. A identificação melhora a estética da obra, facilita o transporte de pessoas e materiais e, ainda, permite um melhor acompanhamento do controle da produção por parte da administração. Figura 15: Identificação visual de quadras e lotes. EXEMPLIFICANDO! 24 UNIUBE 1.1.3 A definição do layout do canteiro Para a definição do layout do canteiro, apenas critérios técnicos não são suficientes. O planejamento também deve ser realizado tendo como base a criatividade dos planejadores. O objetivo é um espaço que reúna todas as características técnicas necessárias para o melhor fluxo produtivo da obra; todos os aspectos relacionados à saúde, bem-estar e segurança dos operários, e ainda, aspectos que busquem a garantia de um menor impacto ambiental dos resíduos líquidos e sólidos gerados pela obra. A Figura 16 apresenta o layout de um empreendimento composto de 17 casas térreas. O local de implantação do canteiro de obras ficou deslocado das construções em virtude da falta de espaço livre mais próximo, e ainda, pela grande declividade do terreno nas demais áreas. Figura 16: Layout de um canteiro de obras. Durante essa definição, muitas opções são percebidas, cabe então um conselho entre equipe de planejamento e execução da obra para optar pela melhor solução. Os elementos essenciais nessa definição estão relacionados a seguir: UNIUBE 25 1.1.3.1 Fluxograma dos processos O fluxo de produção abrange, além do caminho a ser percorrido para o transporte dos materiais, a quantidade de materiais demandada em cada fase do processo. Assim, a localização de elementos essenciais à melhor fluidez do processo deve ser cuidadosamente analisada. 1.1.3.2 Proximidade desejável entre os elementos do canteiro Deve-se observar a interação entre os elementos do processo durante cada fase da obra, sejam eles relacionados à produção ou ao apoio à produção. 1.1.3.3 Roteiro para posicionamento dos elementos do canteiro Como não há apenas uma regra para determinação do posicionamento dos elementos no canteiro, sugere-se um roteiro simplificado que serve de referência de como proceder à disposição (SOUZA e FRANCO, 1997): • posicionamento do “stand” de vendas; • escolha do local do(s) acesso(s); • posicionamento da guarita; • escolha do posicionamento do(s) equipamento(s) de transporte vertical; • localização da área de alojamento/sanitários; • localização dos almoxarifados; • localização, em ordem decrescente de importância, dos principais processamentos intermediários (central de argamassa, corte, dobra e pré-montagem de armadura) associados a seus respectivos estoques; • localização do escritório. 26 UNIUBE 1.1.3.4 Lista de experiências passadas vividas pela empresa / planejadores Constantemente estamos aprendendo com as experiências que vivemos, e não é diferente quando falamos da definição do layout de um canteiro de obras. Portanto, recomenda-se que os planejadores tenham listados itens que contribuam para a definição de um layout em uma nova obra, seja para evitar a recorrência ou para antever situações que venham a prejudicar o bom andamento do processo. 1.1.3.5 Seleção da melhor alternativa Bom, falar de melhor alternativaseria quase uma pretensão de nossa parte, contudo, os estudos apresentados visam minimizar os erros na definição de um canteiro de obras personalizado para cada tipo de obra. A melhor opção deve ser baseada nesses critérios somada à experiência e ao bom senso dos planejadores, conciliando o que há de melhor em cada item a ser definido. 1.1.4 Normas regulamentadoras Dentre as normas que todas as empresas e trabalhadores de todos os ramos devem cumprir obrigatoriamente, destacam-se aquelas Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho (NR), inscritas no capítulo 5 da Consolidação das Leis do Trabalho (CLT), que tratam da segurança e medicina do trabalho. As principais Normas Regulamentadoras (NRs) que afetam principal e diretamente os canteiros de obras da construção civil são as de número 5,6,7,9 e 18. UNIUBE 27 1.1.4.1 NR-5 A NR-5 trata da CIPA: conforme a NR-5 (Portaria n° 8 de 23/02/1999), toda construtora tem que constituir e manter em funcionamento uma Comissão Interna de Prevenção de Acidentes (CIPA). A eleição da Comissão é convocada pelo empregador e este deve promover para seus integrantes, curso sobre prevenção de acidentes do trabalho, com carga horária mínima de 20 horas. 1.1.4.2 NR-6 A NR-6 conceitua os Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) como todo dispositivo de uso individual destinado a proteger a integridade física do trabalhador e determina que a construtora deve oferecer, gratuitamente, equipamentos de proteção contra acidentes para todos os trabalhadores da obra. À empresa não basta entregar o EPI ao empregado. É necessário instruí- lo sobre o uso do mesmo e sobre as medidas de proteção individual e coletiva. O trabalhador deve usar corretamente o EPI, zelando por sua conservação, sua guarda e devolução. 1.1.4.3 NR-7 Com o objetivo de promover e preservar a saúde do conjunto de seus trabalhadores, a NR-7 obriga todo empregador a implementar e custear, sem ônus para o empregado, todos os procedimentos relacionados ao Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional (PCMSO). O PCMSO tem caráter de prevenção, rastreamento e diagnóstico precoce dos agravos à saúde relacionados ao trabalho, inclusive de natureza subclínica, além da constatação da existência de casos de doenças profissionais ou danos irreversíveis à saúde do trabalhador. No caso da construtora ter mais de 10 empregados, o PCMSO deve ser coordenado por um médico do trabalho, funcionário ou não da empresa. 28 UNIUBE 1.1.4.4 NR-9 O Programa de Prevenção de Riscos Ambientais (PPRA) regulamentado na NR-9, determina a obrigatoriedade do construtor em preservar as condições de segurança e higiene do ambiente de trabalho, através da antecipação, reconhecimento, avaliação e controle dos riscos ambientais, bem como a proteção do meio ambiente e dos recursos naturais. O PPRA realizado nos canteiros deve estar articulado com os demais programas da empresa, especialmente o PCMSO. 1.1.4.5 NR-18 A NR-18 estabelece medidas de proteção durante as obras de construção, demolição, reparos, pintura, limpeza e manutenção dos edifícios em geral, de qualquer número de pavimentos e ou tipo de construção. Esta norma, que é específica das atividades de construção civil, trata das Condições e Meio Ambiente de Trabalho na indústria da Construção Civil e impõe o Programa de Condições e Meio Ambiente de Trabalho (PCMAT). As obras com 20 ou mais empregados devem elaborar e cumprir o programa, responsabilidade única do empregador ou do condomínio. O programa deve contemplar as exigências da NR-9 e sua elaboração e desenvolvimento devem ser feitos por profissional habilitado na área de segurança de trabalho. Esta norma determina, também, a obrigatória comunicação prévia sobre o início da obra à Delegacia Regional do Trabalho. Norma Regulamentadora 18 Leia a seção 4 da NR 18 – Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção, que estabelece as diretrizes para as áreas de vivência do canteiro de obras. Disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_18.asp>. INDICAÇÃO DE LEITURA UNIUBE 29 Locação de obras1.2 1.2.1 Conceitos gerais A locação da obra é a técnica que permite a realização da transferência da planta baixa do projeto arquitetônico para o lote onde será edificada a construção. Para a execução da locação da obra, deve-se utilizar equipamentos adequados e técnicas que garantam o perfeito controle das dimensões da edificação (ver capítulos de Topografia). A locação é o ponto de partida da obra e definirá todo o controle geométrico da edificação. Os elementos utilizados na execução da locação são: • aparelhos topográficos; • níveis – mangueira, bolha e laser (Figuras 17 e 18); Figura 17: Nível de mangueira. Figura 18: Nível de bolha. 30 UNIUBE • régua; • prumo e trena; • cavaletes; • gabarito. 1.2.2 Locação de estacas Caso haja a necessidade de estaqueamento, a posição das estacas é definida inicialmente antes dos demais elementos da estrutura da construção. Para a locação das estacas, necessita-se de um projeto de locação conforme apresentado parcialmente na Figura 19. Figura 19: Parte de um projeto de locação de estacas Inicialmente, deve-se escolher uma origem para os eixos ortogonais, posteriormente deve-se marcar as distâncias entre os eixos acumuladas a partir da referida origem. A locação pode ser realizada com o auxílio de equipamento topográfico (abordado no tópico de Mensuração), e utilizando-se ou não cavaletes e gabaritos para a marcação das distâncias anotadas no projeto. UNIUBE 31 A utilização de gabaritos como auxílio na locação, mostrada na Figura 20, é indicada para obras de maior porte com muitos elementos para locação. A edificação com cavalete contínuo deve contornar todo o perímetro. Os cavaletes são gabaritos em seções menores e são indicados para obras de menor porte, pois se utiliza de uma quantidade menor de material para execução. Figura 20: Gabarito para locação de obra. Com a utilização dos gabaritos procede-se com os seguintes passos: 1. Conferir a área: Antes de iniciar a locação da edificação, faz-se a conferência das dimensões da área e posicionamento das divisas em relação ao projeto. 2. Referência de Nível (RN): Realiza-se a locação da obra partindo-se de um ponto locado pela topografia que denomina-se referência de nível. Este ponto pode ser uma marcação deixada pelo topógrafo; o alinhamento da rua; os limites da área onde será implantada a edificação; um poste de iluminação; um muro vizinho ou outro. 3. Executar o gabarito com pontaletes e sarrafos: O gabarito deverá ficar a aproximadamente 50 cm do terreno, à aproximadamente 1,5 m da edificação a ser construída e ser rigorosamente nivelado utilizando-se nível de bolha e mangueira de nível e esquadrejado utilizando-se o processo do triângulo retângulo (Figura 21). O gabarito deverá ser pintado de tinta esmalte branca para facilitar a realização das anotações indicando os elementos estruturais. 32 UNIUBE Figura 21: Processo do triângulo retângulo. Fonte: Borges (2009), p.45. 4. Testemunho de concreto: Inicialmente deve-se marcar no gabarito os eixos X e Y e abaixo destes eixos cravar no chão um testemunho em concreto que garanta checagens futuras dos eixos; 5. Realizar a marcação no gabarito a partir das medidas do projeto: As anotações devem ser realizadas de forma legível para a conferência de todos os pontos. As marcações devem ser feitas nos quatro lados do gabarito com tinta azul ou vermelha e sobre estas devem ser cravados pregos para a fixação e estiramento da linha que cruzará no interior do gabarito conforme mostrado na Figura 22; Figura 22: Gabarito executado e linhas posicionadas. Fonte: Azeredo (1997), p.25. UNIUBE33 7. Lançar os pontos na área: Com o auxílio de um prumo de centro e piquete (Figura 23), marcar na área as posições das fundações, das paredes e pilares e vigas da estrutura, tomando-se por base a projeção do cruzamento dos fios perpendicularmente esticados nos pregos do gabarito e conforme o projeto de locação, fundações e formas fornecidas no projeto estrutural; Recomenda-se: 1. Realizar conferência do gabarito. Deve-se realizar a conferência do esquadro (±0,5mm/m), alinhamento e nível do gabarito antes da marcação dos pontos. 2. Preservar gabarito. Impedir que pessoas permaneçam sentadas, coloquem pesos ou cruzem o gabarito pisando sobre sua superfície: executar proteções ou prever passagens para pessoas e equipamentos. 3. Elaborar tabela de marcação. Elaborar uma tabela de marcação com as coordenadas dos elementos estruturais em relação à origem dos eixos X e Y para facilitar o lançamento dos pontos no gabarito de acordo com esta tabela. 4. Evitar acúmulo de erros: Solicitar projeto de locação com medidas acumuladas; Figura 23: Posicionamento do prumo de centro e piquete Fonte: Borges (2009), p.45. 34 UNIUBE 5. Selecionar instrumentos de medida. Escolher instrumentos que tenham a menor possibilidade de variação de medições como trenas de aço e trenas plásticas com fibra de vidro. 6. Realizar a marcação dos elementos estruturais. A locação deverá ser realizada preferencialmente pelo eixo das peças (estacas, blocos, vigas baldrames e paredes). Para elementos de concreto com seção triangular, retangular ou poligonal, deve-se descer um prumo em duas laterais para definição das faces. Cravar um piquete nos pontos definidos pelo prumo e locar as fôrmas. 7. Realizar a conferência da locação. A locação deverá ser realizada por um mestre de obras com experiência ou o próprio engenheiro da obra e deverá ser conferida por um engenheiro que não participou do processo inicial, a fim de evitar os erros antes do lançamento dos elementos estruturais na área. O que marcar quando se faz a locação? • Eixos ortogonais de referência X e Y. • Posição central das estacas. • Eixos de vigas baldrames. • Centro geométrico e faces dos blocos. • Eixos de paredes/pilares. SINTETIZANDO... Execução de fundações diretas1.3 De acordo com Azeredo (1997), as fundações são elementos estruturais destinados a transmitir ao terreno as cardas da estrutura. As fundações são divididas em dois grandes grupos: (a) fundações diretas, superficiais ou rasas; (b) fundações indiretas ou profundas. UNIUBE 35 O detalhamento de execução de fôrma, armação e concretagem serão abordados em itens específicos. Abordaremos, agora, os dois tipos de fundações diretas: sapata corrida e radier. Vejamos, a seguir. 1.3.1 Sapata corrida A sapata corrida é uma fundação direta executada a uma profundidade relativamente pequena de até 1 metro. A seguir, apresenta-se um processo executivo de sapata corrida projetada com pedras de mão, concreto e blocos canaleta: 1o) realizar a escavação (se necessário) na largura da sapata corrida alargando as laterais para o posicionamento das fôrmas; 2o) realizar o apiliamento (compactação manual) do fundo da vala; 3o) executar a fôrma conforme projeto e procedimento específico (capítulo 4); 4o) prever a passagem de todas as tubulações; 5o) lançar as pedras de mão, conforme mostrado na Figura 24, para concreto ciclópico (30% de pedras de mão e 70% de concreto); Figura 24: Pedras de mão na base da sapata. 36 UNIUBE 6o) realizar a concretagem, conforme mostrado na Figura 25; 7o) executar a fiada de bloco canaleta sobre a viga de concreto ciclópico, conforme Figura 26; 8o) posicionar a armação na canaleta conforme projeto e procedimento específico (capítulo 5); 9o) fazer o preenchimento do bloco com concreto, conforme projeto e procedimento específico (capítulo 6); 10o) proceder à cura úmida conforme procedimento específico (capítulo 6); Figura 25: Sapata corrida. Figura 26: Fiada de bloco canaleta. UNIUBE 37 Sapata corrida Existem outras formas de execução de sapata corrida conforme definido em projeto, como por exemplo: a) sapatas corridas executadas com tijolos maciços em degraus conforme mostra a Figura 27; AMPLIANDO O CONHECIMENTO Figura 27: Sapata corrida com tijolos maciços em degraus. Fonte: Azeredo (1997). b) sapatas corridas armadas, apresentada na Figura 28. Figura 28: Sapata corrida armada. Fonte: Azeredo (1997). 1.3.2 Radier O radier é um tipo de fundação direta e assemelha-se a uma laje executada no piso. Para a execução do radier, assim como das demais fundações diretas, necessita-se de um estudo prévio do terreno para análise da viabilidade de implantação. 38 UNIUBE A seguir, estão os passos para execução do radier: 1o) piquetear o platô conforme definição de projeto; 2o) fazer compactação com compactadores tipo "sapo", preparando a plataforma com o máximo de planicidade; 3o) posicionar a fôrma metálica ou de madeira nas laterais do radier, na espessura definida em projeto; 4o) lançar todas as tubulações de hidráulica e elétrica; 5o) colocar a lona para evitar perda de pasta do concreto para o solo; 6o) lançar as armações conforme definição em projeto estrutural (capítulo 5o), conforme Figura 29; 7o) concretar com especial atenção para o nivelamento, conforme procedimento de concretagem com concreto usinado ou rodado na obra (capítulo 6); 8o) proceder à cura úmida conforme procedimento específico. Figura 29: Radier executado até o lançamento das armações (6º passo). A Figura 30 apresenta radiers prontos para início da próxima etapa de serviços da obra; radiers, sendo curados com aspersão de água (8º passo do processo executivo) e radiers, sendo concretados após execução dos 6 primeiros passos (Figura 29). UNIUBE 39 Figura 30: Radiers executados e em concretagem. Execução de fôrmas de madeira1.4 As estruturas de concreto armado requerem a execução de fôrmas, que em suas dimensões internas correspondam exatamente às peças da estrutura projetada. Segundo Azeredo (1997), as fôrmas para concreto devem satisfazer aos seguintes requisitos: a) Rigor – as fôrmas deverão ser executadas rigorosamente de acordo com as dimensões indicadas em projeto e com resistência necessária para suportar os esforços referentes ao peso próprio e pressão do concreto fresco com suas armaduras e cargas acidentais; b) Estanqueidade – as fôrmas deverão ser estanques para que não haja perda de cimento arrastado pela água; c) Facilidade de retirada – as fôrmas deverão ser construídas de maneira que permita a sua retirada sem choques; d) Maior utilização – as fôrmas deverão ser projetadas e executadas de maneira que permita o maior número de utilizações em uma mesma obra; e) Madeira utilizada – as fôrmas deverão ser executadas com madeira aparelhada e compensados permitindo um melhor acabamento da superfície. 40 UNIUBE Muitas são as variáveis que devem ser analisadas e estudadas para a escolha do sistema mais adequado, como por exemplo, as características do projeto, o tipo de concreto, o planejamento, o tipo de escoramento, a produtividade na montagem, dentre outros (SLACK et. al., 1997). As fôrmas devem ser fabricadas em uma central estabelecida no canteiro de obras. Para execução é necessário que o profissional tenha em mãos os projetos para execução constando dimensões das peças. 1.4.1 Fôrmas para pilar A base para o dimensionamento de qualquer fôrma para pilar deve ser a carga, neste caso, o empuxo do concreto, que depende da altura do pilar e da velocidade da concretagem. Figura 31: Detalhes de fôrmas de madeira para pilar. UNIUBE 41 Os passos para a execução de forma para pilar, apresentada na Figura31, são: 1o) locar e fixar os gastalhos e pontaletes-guia (Figura 33); 2o) passar desmoldante na face interna das fôrmas; 3o) posicionar as duas faces menores e o fundo fixando-as e travando-as nas duas direções com mãos-francesas; 4o) nivelar as faces e marcar o nível de concretagem; 5o) posicionar a armadura conferindo os espaçadores; 6o) fechar a fôrma para a concretagem; Figura 32: Fôrma de madeira nos pilares com chapas compensadas, sarrafos e “gravatas”. Figura 33: Gastalho e pontaletes-guia. 42 UNIUBE Gastalho O gastalho é um quadro de madeira ou metálico com o desenho do perímetro do pilar mais a espessura do painel da fôrma, que serve para o posicionamento do pilar e travamento do seu pé. SAIBA MAIS 1.4.2 Fôrmas para paredes São usadas chapas de compensado, estruturadas com sarrafos, geralmente, na vertical, conforme demonstrado na Figura 36. O conjunto deve ficar preso com peças mais resistentes na horizontal, travando a fôrma através de furos. O processo executivo é o mesmo descrito para os pilares, entretanto, deve-se atentar para o travamento da fôrma por meio de tensores, conforme apresentado na Figura 34. Após a retirada das fôrmas, a estrutura apresenta os furos deixados pelos amarris passantes, conforme mostra a Figura 35. Figura 34: Aplicação de tensão na fôrma por meio de aço utilizado como amarril. UNIUBE 43 Figura 35: Furos deixados na parede de concreto. Figura 36: Fôrma de madeira para parede de concreto. 1.4.3 Fôrmas para vigas Existem inúmeras opções de executar a fôrma da viga em madeira (Figura 37). Para tanto, devem-se considerar os critérios: • número de reaproveitamentos necessários; • facilidade de executar a fôrma; 44 UNIUBE • custo; • qualidade de acabamento. Figura 37: Detalhes de fôrmas de madeira para vigas. As fôrmas para vigas, em geral, são executadas da seguinte forma: • lançar os fundos de viga a partir da cabeça dos pilares; • utilizar garfos aprumados e alinhados para apoio do fundo de viga no restante do vão; • nivelar o fundo da viga utilizando uma linha de nylon unindo os pilares; • posicionar os painéis laterais. UNIUBE 45 Garfo O garfo é um conjunto formado por pontaletes e sarrafos de madeira, cuja função é o travamento e escoramento de vigas conforme mostrado na Figura 38. SAIBA MAIS Figura 38: Posicionamento dos painéis das vigas apoiadas nos garfos. 1.4.4 Fôrmas para lajes Existem vários tipos de lajes, dentre os quais estão: • laje maciça; • laje nervurada; • laje treliçada. 46 UNIUBE O sistema mais utilizado na formação dos painéis de laje é composto de chapas compensadas e madeira serrada, e variações de cimbramentos dependendo do tipo de laje. 1.4.4.1 Laje maciça A laje maciça, como o próprio nome indica, possui concreto armado em todas as suas partes e é executada em forma de um painel na horizontal. O concreto é lançado sobre um assoalho de madeira, após o posicionamento da armação com espaçadores e as caixas de instalações elétricas e hidráulicas, conforme o projeto. A Figura 39 apresenta uma vista de baixo da fôrma de uma laje maciça. O detalhe mostra os cimbramentos metálicos, as longarinas de madeira serrada e assoalho de chapa compensada plastificada. A Figura 40 apresenta uma vista de cima da mesma laje preparada para receber o concreto, com armaduras, espaçadores e instalações elétricas. Figura 39: Detalhe da forma de madeira para laje maciça com escoramento metálico. UNIUBE 47 Figura 40: Fôrma de madeira para laje maciça vista de cima. 1.4.4.2 Laje nervurada A laje nervurada é constituída de uma fina camada de concreto e pequenas vigas formadas pela utilização de um elemento que pode ser ou não incorporado à laje. Na Figura 41 a laje nervurada é composta de fôrmas plásticas em formato de cumbuca e retirada após a cura do concreto. Figura 41: Laje nervurada com formas plásticas e cimbramento metálico. 48 UNIUBE 1.4.4.3 Laje pré-moldada (treliçada) A laje treliçada é composta de vigotas com base de concreto e treliça metálica incorporada. As vigotas são apoiadas nas extremidades do vão e entre elas são colocadas lajotas cerâmicas. Em seguida, e após posicionamento da armadura, é executada uma fina camada de concreto para enrijecer o sistema. A Figura 42 apresenta laje com vigotas treliçadas e lajotas cerâmicas apoiadas sobre cimbramentos de madeira. Figura 42: Laje treliçada com lajotas cerâmicas e cimbramento de madeira. A Figura 43 apresenta uma vista de cima da laje treliçada preparada para concretagem com o posicionamento de vigotas, lajotas, caixas e tubulação elétrica. UNIUBE 49 Figura 43: Laje treliçada com lajotas cerâmicas (vista de cima). A seguir, apresentam-se os passos para execução de uma laje: 1o) lançar as longarinas apoiando-as em escoras metálicas ou de madeira; 2o) lançar o assoalho da laje sobre as longarinas; 3o) demarcar as posições das paredes no assoalho com tinta ou giz e, em seguida, demarcar os pontos hidráulicos, elétricos e demais conforme projetos; 4o) para facilitar a desforma, deve-se pregar uma alça de corda na primeira chapa do assoalho a ser desformada; 5o) transferir os eixos principais da obra para o andar em que está sendo montada a fôrma, de maneira a permitir a realização de conferências; 6o) pregar o assoalho nos sarrafos laterais das fôrmas de vigas e longarinas; 7o) nivelar o pano de laje com nível laser ou com linha de nylon colocada na face superior da fôrma; 8o) depois que a fôrma da laje estiver pronta, fixar os gabaritos de passagens hidráulicas, elétricas e demais antes da concretagem. 50 UNIUBE Cimbramentos metálicos O mesmo que escoras metálicas. O uso de cimbramentos metálicos facilita o posterior nivelamento da laje. O ajuste do nivelamento é feito ajustando as alturas das escoras de apoio das fôrmas por meio de cunhas. IMPORTANTE! Desforma O tempo mínimo de desforma de peças concretadas deve ser especificado no projeto e dependerá do concreto e do processo e tempo de cura. Segundo Souza et al. (1996), para concretos com cura úmida, tem-se: Painéis laterais de vigas: desforma após 40 horas, seguida de reescoramento. Assoalho de laje: desforma após 65 horas, seguida de reescoramento. SAIBA MAIS Armação para concreto1.5 1.5.1 Corte e dobra O início das atividades de corte e dobra do aço se dá com a montagem da estrutura de bancada de armador. A bancada de armador possui uma serra com disco abrasivo, também chamado de policorte, chave de dobra e pinos de apoio fixos na bancada. Os fios e barras de aço são cortados conforme dimensões de projeto de armação (Figura 44). Com o objetivo de racionalizar o corte das barras, durante o planejamento, deve-se estabelecer um plano de corte para a minimização de sobras de pontas de aço. UNIUBE 51 As dimensões das dobras são definidas em projeto e são executadas conforme a Figura 45, utilizando-se a bancada e pinos afixados na mesma para essa finalidade. Após o corte e a dobra, as peças são organizadas em kits para, posteriormente, serem montadas. Figura 44: Corte de barras de aço. Fonte: Souza et al. (1996). Figura 45: Dobra de barras de aço. Fonte: Souza et al. (1996). 52 UNIUBE Aço pronto Atualmente existem empresas que fornecem aço cortado e dobrado para serem montados na obra, e ainda, peças montadas apenas para encaixe nas respectivas formas. O aço é cobrado por quilo no valor de bitola média fornecida para o empreendimento. Para uma quantidade muito grande de barras finas utilizadas, o valor cobrado por quilo é maior. CURIOSIDADE 1.5.2 Montagem Após o corte e a dobra, a armadura de cada peça é montada utilizando- se de aço recozido torcido para união das barras.As peças montadas são armazenadas sobre sarrafos de madeira (Figura 46) e identificadas para posicionamento nas respectivas fôrmas. Figura 46: Aço montado aguardando utilização. Algumas peças não podem ser totalmente montadas antes da colocação nas fôrmas, assim, as peças cortadas e dobradas são transportadas ao local de aplicação e montadas na própria fôrma. Após o serviço de montagem, as fôrmas devem ser limpas com o auxílio de um imã para retirada das pontas de arame recozido que ficaram no fundo. UNIUBE 53 Concretagem com concreto usinado1.6 Para a utilização de concreto usinado na obra, alguns cuidados especiais são necessários: 1.6.1 Preparação e cuidados para o recebimento do concreto • preparar a entrada da obra, colocando cavaletes, para evitar o estacionamento de outros veículos; • o trajeto a ser percorrido pelo caminhão betoneira até o ponto de descarga do concreto deve estar limpo e o terreno firme; • limpar e molhar as fôrmas antes do lançamento do concreto; • dimensionar a equipe de trabalho atentando-se para o volume e o tempo de concretagem; • preparar as áreas de acesso à concretagem, desobstruindo e demarcando os caminhos conforme a sequência de concretagem. 1.6.2 Pedido e programação do concreto Para programar o concreto, é necessário ter em mãos os seguintes dados: • local da obra; • volume do concreto; • resistência do concreto (fck) conforme projeto estrutural; • tipo do agregado; • slump adequado ao tipo de peça a ser concretada; • volume por caminhão a ser entregue; • intervalo entre caminhões; • fazer a programação com antecedência de, pelo menos, 72 horas. 54 UNIUBE 1.6.3 Transporte do concreto na obra Convencional: o concreto é transportado até as fôrmas por meio de carrinhos de mão, gericas, caçambas, calhas, gruas ou através da calha do caminhão betoneira, conforme apresentado na Figura 48. CUIDADO NO TRANSPORTE Segundo a NBR 14931:2004, o sistema de transporte deve, sempre que possível, permitir o lançamento direto do concreto nas fôrmas, evitando o uso de depósitos intermediários. Quando estes forem necessários no manuseio do concreto, devem ser tomadas precauções para evitar segregação, ou seja, a separação dos componentes da mistura. IMPORTANTE! Bombeável: o transporte de concreto é feito por tubulação desde o caminhão até a peça a ser concretada por meio do caminhão-bomba, conforme mostra a Figura 47 e, ainda, por meio da calha do caminhão- betoneira, conforme mostra a Figura 48 (assim como no concreto convencional). Figura 47: Concretagem com concreto tipo bombeável por meio de caminhão-bomba. UNIUBE 55 Figura 48: Concretagem com concreto tipo bombeável por meio da calha do caminhão- betoneira. 1.6.4 Lançamento do concreto • programar o menor percurso para o concreto; • ao lançar o concreto, não deixar formar acúmulo de material em um ponto isolado da fôrma; • preencher as fôrmas em camadas inferiores a 50 cm de altura, para se obter um adensamento adequado; • sarrafear as lajes com régua de alumínio, tomando o nível das mestras como referência; • durante a concretagem deve ser acompanhado o deslocamento das armações, tubulações e desnivelamentos de elementos; • retirar as mestras logo após o sarrafeamento, para evitar que fiquem perdidos na massa de concreto. Concretagem de lajes em balanço Para as lajes em balanço é importante o acompanhamento de engenheiro ou mestre com atenção especial para o posicionamento da armadura negativa. IMPORTANTE! 56 UNIUBE 1.6.5 Adensamento do concreto por meio de vibradores de imersão • aplicar sempre o vibrador na direção vertical, conforme apresenta a Figura 49; • o vibrador deve permanecer no concreto por cerca de 15 segundos; • várias incisões próximas por menos tempo produz melhor resultado que uma incisão por tempo maior (as incisões deverão ser feitas lentamente para evitar bolhas); • evitar o contato da agulha do vibrador com a fôrma; • não vibrar o concreto pela armadura; • não desligar o vibrador enquanto este estiver submerso; • não puxar o vibrador pelo mangote ou cabo elétrico; • dar atenção ao isolamento dos cabos e motores; • atentar para ligação dos vibradores em tomadas específicas; • antes de ligar o mangote, verificar o sentido de rotulação do mesmo; • limpar todos os equipamentos após o término da concretagem. Figura 49: Adensamento de concreto com vibrador de imersão. Fonte: Souza et al. (1996). UNIUBE 57 1.6.6 Cura do concreto • a cura do concreto é iniciada logo que a superfície do concreto apresentar condições de ser molhado; • o concreto deve ser molhado por um período mínimo de 4 dias; • evitar o trânsito de pessoas e transporte de materiais sobre as peças concretadas nas primeiras 12 horas. 1.6.7 Verificação 1.6.7.1 Tempo de pega Verificar a hora de saída do caminhão, conforme registrado na Nota Fiscal, da usina e a hora de utilização (aplicação) do concreto. O tempo estimado até o término da concretagem não pode ser superior a 2h30, exceto pelo uso de aditivos retardadores de pega. 1.6.7.2 Consistência Para verificação da consistência exigida para o concreto que será utilizado, deve-se realizar o teste de abatimento de tronco de cone descrito na NBR NM 67 (1998). Ensaio de abatimento de tronco de cone (NBR NM 67:1998) Sobre a placa metálica previamente molhada e nivelada, colocar o cone e firmá-lo com os pés. Preencher o cone em 3 camadas e, ao final de cada uma, aplicar 25 golpes com o soquete de forma uniformemente pela camada. Retirar o excesso de concreto e alisar a superfície com uma régua metálica. Retirar o cone cuidadosamente invertê-lo e medir com a régua metálica o desnível entre a fôrma e o ponto médio do tronco de concreto. RELEMBRANDO 58 UNIUBE 1.6.7.3 Resistência Verificar através do ensaio de compressão (NBR 5739:2007), a resistência do concreto utilizado na obra. Este ensaio deve ser realizado por laboratório especializado. Os corpos de prova podem ser moldados pelo pessoal da usina de concreto ou pessoal da obra, conforme a NBR 5738 (2003). Moldagem de corpos-de-prova (NBR 5738:2003) A moldagem dos corpos de prova deve ser da seguinte forma: • em quatro camadas, preencher o molde de 15 cm de diâmetro, sendo que, ao final de cada camada, deve-se aplicar 30 golpes uniformemente. Moldar dois corpos de prova para cada data de ruptura; • colher amostra após descarregar 1/3 da carga do caminhão. Retirar mais ou menos 30 litros de amostra p/ moldagem; a NBR 12655:1996 preconiza que a amostragem deve ser retirada, no mínimo, a cada 50m³ ou para cada andar ou a cada 3 dias de concretagem, entretanto, sugere-se que a amostragem não ultrapasse 3 caminhões e, para maior rigor, que seja realizada a cada caminhão de concreto entregue na obra, conforme apresentado na Tabela 2. Tabela 2: Valores para formação de lotes de concreto Limites superiores Solicitação principal dos elementos da estrutura Compressão ou compressão e flexão Flexão simples Volume de concreto 50 m3 100 m3 Número de andares 1 1 Tempo de concretagem 3 dias de concretagem 1) 1) Este período deve estar compreendido no prazo total máximo de sete dias, que inclui eventuais interrupções para tratamento de juntas. Fonte: NBR 12655 (2006). IMPORTANTE! UNIUBE 59 Resumo Este capítulo apresentou subsídios para execução de instalações provisórias destinadas ao apoio na execução de obras, o que compreende a elaboração de projeto e implantação de canteiro com áreas de vivência, área administrativa, de armazenamento e de apoio à produção. Após a implantação do canteiro, foram apresentados os seguintes processos que abrangem a execução de uma obra: • Locação de obra Consiste no transporte daplanta arquitetônica do projeto constante no papel para o terreno onde será executada. • Fundações superficiais As fundações superficiais podem ser executadas diretamente sobre o terreno ou após a execução de uma fundação profunda. As fundações profundas serão estudadas em capítulo específico de Fundações. Foram apresentadas, também, fundações do tipo Radier e Sapata Corrida que são executadas diretamente sobre o terreno devidamente preparado. • Fôrmas de madeira Como as fôrmas de madeira ainda são o método mais utilizado na execução de fôrmas para concreto, optamos por sua abordagem. Pudemos entender o processo de execução de pilares, vigas e lajes de uma estrutura de concreto armado. • Armação para concreto A armação executada para estruturas de concreto pode ser executada na obra ou adquirida de empresa que fornece as peças cortadas e dobradas conforme projeto. Com a abordagem apresentada, pode-se utilizar ambos os métodos para execução de um projeto. 60 UNIUBE • Concretagem com concreto usinado Finalmente, a concretagem das peças executadas na obra pode acontecer com concreto rodado na obra ou concreto usinado. A abordagem mais segura e que traz um melhor resultado na qualidade do serviço executado é o concreto usinado, pela segurança do traço utilizado e pelo controle na aplicação. Devem-se seguir todos os passos para a utilização do concreto usinado, não se esquecendo das verificações de tempo de pega, consistência e resistência, essenciais para a garantia do projeto e vida útil da estrutura. Após a execução das etapas de (a) Instalações Provisórias; (b) Locação; (c) Fundações e (d) Estrutura, apresentadas neste capítulo, parte-se para a execução dos fechamentos em alvenarias que será abordada em capítulos posteriores. Atividades Você foi contratado para ser o engenheiro responsável da obra de construção de uma indústria. Diante disso, e como parte do planejamento, é preciso dimensionar as instalações provisórias que atendam às necessidades da obra conforme suas características. Assim, a partir dos dados de entrada, responda ao que se pede nas atividades de 1 a 5. Dados de entrada: a) A alimentação será adquirida de empresa que fornece refeição individual e pronta e, por isso, será realizada no mesmo horário por todos os funcionários. b) Os funcionários serão alojados no canteiro. c) Para a execução de rejuntamento dos revestimentos cerâmicos serão contratadas cinco mulheres. UNIUBE 61 d) Haverá produção de pré-moldados para vergas. e) Haverá produção de concreto e argamassa na obra em larga escala, pois não existe usina para fornecimento em local compatível. f) As fôrmas e armação serão confeccionadas na obra. g) Quantidade de funcionários no mês de pico: 50 homens. h) Os funcionários serão alojados no canteiro. Atividade 1 Listar os LOCAIS necessários para as áreas de vivência e instalações provisórias. Atividade 2 Apresentar as QUANTIDADES necessárias para cada instalação da área de vivência. Atividade 3 Elaborar croqui com as áreas de vivência mínimas, conforme locais listados. Atividade 4 Listar os LOCAIS mínimos necessários para armazenamentos na obra. Atividade 5 Listar os LOCAIS mínimos necessários para produção na obra. 62 UNIUBE Referências ABIKO, A. K.; MARQUES, F. S.; CARDOSO, F. F.; TIGRE, P. B. (Org.). Setor de construção civil: segmento de edificações. Brasília, SENAI/DN, 2005. 159 p.: il. (Série Estudos Setoriais; 5) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, 2003. _______. NBR 5739: Concreto - Ensaios de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007. _______. NBR 12284: Áreas de vivência em canteiros de obras. Rio de Janeiro, 1991. 11p. _______. NBR 12655: Concreto de cimento Portland – Preparo, controle e recebimento – Procedimento. Rio de Janeiro, 2006. _______. NBR 14931: Execução de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2004. _______. NBR NM 67: Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 1998. AZEREDO, H. A. de. O edifício até sua cobertura. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 1997. BORGES, Alberto de Campos. Prática das pequenas construções. Vol.I. Edição revista e ampliada de José Simão Neto e Walter Costa Filho. 9. ed. São Paulo: Blücher, 2009. 385 p. MAIA, A. C.; SOUZA, U. E. L. Método para conceber o arranjo físico dos elementos do canteiro de obras de edifícios: fase criativa. São Paulo: Boletim Técnico – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2003. 31p. MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. NR 5 Comissão Interna de Prevenção de Acidentes. Disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/ nr_05a.pdf>. Acesso em: 04 ago. 2010. _______. NR 6 Equipamentos de Proteção Individual. Disponível em: <http://www.mte. gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_06_.pdf>. Acesso em: 04 ago. 2010. UNIUBE 63 _______. NR 7 Programas de Controle Médico de Saúde Ocupacional. Disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_07_at.pdf>. Acesso em: 04 ago. 2010. _______. NR 9 Programa de Prevenção de Riscos Ambientais. Disponível em: <http:// www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_09_at.pdf>. Acesso em: 04 ago. 2010. _______. NR 18 Condições e Meio Ambiente do Trabalho na Indústria da Construção. Disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_18. asp>. Acesso em: 04 ago. 2010. SLACK, N.; CHAMBERS, S.; HARLAND, C.; HARRISON, A.& JOHNSTON, R. Administração da Produção. São Paulo: Atlas, 1997. SOUZA, U. E. L.; FRANCO, L. S. Definição do layout do canteiro de obras. São Paulo: Boletim Técnico – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 1997. 16p. SOUZA, R.; MEKBEKIAN, G. Qualidade na aquisição de materiais e execução de obras. São Paulo: Pini, 1996. Vanessa Rosa Pereira Fidelis Introdução Técnicas construtivas: alvenaria Capítulo 2 Neste segundo capítulo teórico, que aborda a Tecnologia de Construção Civil, você terá a oportunidade de conhecer os processos para execução de uma obra a partir da alvenaria de vedação. Após a organização do canteiro de obras, instalações provisórias, implantação da obra e execução até de fundações e estruturas, executa-se o fechamento em painéis de vedação. Descrevemos nesse capítulo, além do processo de execução de alvenaria de vedação de blocos cerâmicos, os processos de execução de revestimentos argamassados em paredes e pisos, a execução de revestimento em gesso liso desempenado, a execução de revestimentos cerâmicos destinados a pisos e paredes e, finalmente, a execução de revestimento em pintura interna e externa à construção. Ademais, apresentam-se as verificações necessárias para as instalações prediais de gás, esgoto, água fria e quente. A finalidade deste capítulo é orientar você, aluno de Engenharia Civil, na execução de obras de construção civil. Com esse intuito, o 66 UNIUBE Ao final do estudo deste capítulo, esperamos que você seja capaz de: • reconhecer os equipamentos utilizados na produção da obra; • coordenar a execução de alvenaria de vedação; • coordenar a execução de revestimentos argamassados para paredes e pisos; • coordenar a execução de revestimento em gesso liso desempenado; • coordenar a execução de revestimentos cerâmicos de piso e parede; • coordenar a execução de pintura interna e externa; • contratar e acompanhar a execução de testes de instalações hidráulicas; instalações de esgoto e de gás. capítulo apresenta diversas ilustrações como forma de aproximar o aluno do canteiro de obras e elucidar a sequência construtiva de cada processo. Este
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