Trabalho de Concreto Pré Moldado

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Soluções de Contenção com Elementos Pré-Moldados
Prof. Dr. Rafael Alves de Souza
Acadêmicos (R.A.):
Gabriel Pimenta ()
Diego Suk ()
João Paulo Zampieri (88227)
Lucas Miyamoto ()
	Universidade Estadual de Maringá
Departamento de Engenharia Civil
Estruturas Pré-Moldadas e Concreto Protendido
Maringá, 15 de julho de 2018
Sumário
1. Introdução	3
2. Alternativas existentes com elementos Pré-Moldados	3
3. Estimativa de custo das soluções	7
4. Exemplo prático utilizando elementos pré-moldados	7
4.1. Cortinas de Contenção com Painéis Treliçados de Dupla Face	7
5. Referências Bibliográficas	9
Introdução
Nas suas relações com a natureza, o homem primeiramente ocupou os locais protegidos das intempéries, tais como grutas e cavernas, para se abrigar. Com o passar do tempo, o homem procurou ocupar também as regiões planas próximas dos cursos das águas, em face da maior produtividade advinda dos solos mais férteis, passando a partir daí a construir a sua própria moradia. E, algumas situações particulares, ocupou também locais mais altos, como os topos dos morros e montanhas, para se proteger dos ataques dos inimigos e do transbordamento dos cursos das águas. Assim, tradicionalmente, o homem sempre realizou assentamentos nos locais de maior facilidade e conveniência num dado momento, tendo em vista as técnicas conhecidas e os recursos disponíveis.
Nos últimos séculos e, em particular, nas últimas décadas, no entanto, não bastou ao homem ocupar apenas as regiões mais planas ou pouco acidentadas e houve a necessidade de utilizar também as regiões de maior dificuldade de utilização e acesso como, por exemplo, as encostas dos morros e montanhas próximas às regiões mais populosas, com o intuito de ali serem realizadas as construções de moradias, edifícios públicos e vias de transporte.
Dessa forma, mais e mais obras de contenção houveram de ser realizadas para permitir a utilização de locais mais íngremes, de maneira a torna-los suficientemente planos para a sua utilização com um fim específico ou para garantir a segurança das obras imediatamente próximas das encostas.
Assim, naturalmente, foram sendo desenvolvidas e experimentadas novas teorias e técnicas com respeito às obras de contenção com a finalidade de conhecer melhor o comportamento e diminuir o custo total de implantação e manutenção dessas obras. Hoje, estão disponíveis ao homem diversas técnicas que podem ser combinadas e associadas. Neste trabalho é estudado soluções de contenção utilizando elementos pré-moldados e apresentado um exemplo prático do mesmo, que minimizam a quantidade de trabalhos realizados in loco, proporcionando assim agilidade na execução e diminuição das perdas se comparado com os demais sistemas de contenção vertical com fundação superficial, como, por exemplo, o muro de arrimo com pedras naturais.
Alternativas existentes com elementos Pré-Moldados
Os elementos pré-moldados de concreto são essenciais na viabilização técnica e econômica de diversas construções. Estas estruturas garantem benefícios importantes para uma construção como redução de custos, rapidez na construção, alta qualidade no produto e tantos outros benefícios. Basicamente os elementos pré-moldados de concreto são peças estruturais moldadas fora do seu local definitivo na estrutura. Ou seja, podem ser vigas, pilares, lajes ou qualquer outro elemento de concreto que é fabricado fora da estrutura, porém dentro do canteiro de obras geralmente, e depois transportado e instalado no seu local definitivo, como as estruturas destinadas à contenção, sendo apresentadas as principais dentre essas nessa seção desse trabalho.
Primeiramente, as Cortinas de Contenção em Concreto Pré-Moldado são utilizadas em obras de contenção em edifícios que possuem subsolos ou terrenos com taludes e encostas. As cortinas de concreto pré-moldado é uma nova técnica desenvolvida com o objetivo de redução de custos. Sua principal vantagem é a industrialização do processo construtivo, fazendo com que as etapas se tornem apenas um processo de montagem. Após a escavação dos subsolos, deixando o no formato de uma caixa para construir o edifício, inicia-se os trabalhos de contenção com as cortinas de concreto pré-moldado, que podem ser caracterizadas por placas de concreto pré-moldadas, placas duplas, que dispensam o método antigo de contenção de pranchas de madeiras colocadas por trás dos perfis metálicos. O formato das placas irá depender dos modelos de cada fornecedor. O uso mais comum no mercado para o uso das cortinas de concreto pré-moldadas são os painéis de placas duplas. São caracterizados por um elemento de concreto pré-moldado, com armação semelhante a laje treliçada. É uma peça de fácil manuseio que dispensa o uso de equipamentos para locomoção. As faces possuem espessura de aproximadamente 3 cm e possuem uma armação treliçada formando uma peça única.
Figura 01 – Cortina de contenção em concreto pré-moldado
Fonte: Lajes Jundiai (2018)
Entre os tipos de Cortinas Pré-Moldadas, há os Painéis Treliçados Simples e os de Dupla Face. O primeiro é aquele em que uma das faces com o lado liso fica para fora, sendo necessária a colocação do prancheamento horizontal encaixado nas abas do perfil. O prancheamento recebe o empuxo do terreno e o transmite às abas, até que se finalize a execução da cortina (ferragem na direção contrária e preenchimento do vão com concreto). No caso dos Painéis Treliçados de Dupla Face, elimina-se a fase de prancheamento citada anteriormente com o uso das cortinas de contenção com armações treliçadas para unir os dois painéis. Tem-se portanto uma estrutura rígida, capaz de conter o empuxo e escavação do talude, eliminando as pranchas de madeira e sendo auto sustentável até a execução final da cortina (posicionamento da ferragem contrária e concretagem do vão), obtendo a espessura determinada pelo projeto de fundações
Figura 02 – Painéis Treliçados Simples
Fonte: Concredol (2018)
Figura 03 – Execução da cortina em Painéis Treliçados de Dupla Face
Fonte: Geodactha (2018)
Além dos tipos de cortina, há também Muros de Contenção de Solo Grampeado em Blocos Pré-Moldados de Concreto, em que a face é constituída de blocos pré-moldados de concreto, com dimensões de 20cm (altura), 40cm (largura frontal) e 40 cm (largura transversal). Existem dois tipos de blocos que, de acordo com o seu formato, obtêm-se paramentos com declividades máximas de H:V=1:10 (≈ 84º) ou de 1:4 (≈ 76º) – Figura 1. A face de blocos é sempre construída de baixo para cima. Entretanto, os grampos podem ser instalados de cima para baixo ou de baixo para cima. A decisão quanto ao sentido de execução dos grampos, deve ser determinada pelo projetista de acordo com os resultados da uma análise de estabilidade do referido talude. Normalmente quando se faz necessária a execução dos grampos de cima para baixo, esse serviço é executado à medida que se avança o processo de escavação.
Figura 04 – Solo Grampeado com Blocos Pré-Moldados em Niterói
Fonte: Terrae Engenharia (2002)
Por fim, uma outra opção de contenção utilizando elementos pré-moldados é o Crib Wall, ou “Muros em Fogueira”. Nesse sistema as estruturas são formadas por elementos pré-moldados de concreto armado, que são montados no local, em forma de “fogueiras” justapostas e interligadas longitudinalmente, cujo espaço interno é preenchido com material granular graúdo. São estruturas capazes de se acomodarem a recalques das fundações e funcionam como muros de gravidade.
Figura 05 – Sistema de contenção de Crib Wall
Fonte: Téchne (2004)
 
Exemplo prático utilizando elementos pré-moldados
Cortinas de Contenção com Painéis Treliçados de Dupla Face
O sistema de cortina em pré-moldado de concreto analisado nesse estudo de caso é referente a uma obra de 4 edifícios residenciais em São Paulo (Figura 06), situada na Av. Lacerda Franco, 576, Cambuci. A obra foi executada pela Construtora Plano & Plano Construções e Emprendimentos Ltda, o projeto de fundaçõesé da Associação Consultrix S/C Ltda e o projeto de estrutura da Pedreira de Freitas Ltda.
Figura 06 – Ilustração de lançamento do empreendimento
Fonte: Trombeli (2008)
A construção está sendo realizada em um terreno com área de 13000 m² e a projeção dos subsolos é de 5800 m². Nessa obra, em particular, a escavação não está na da divisa com os vizinhos. É uma condição favorável de trabalho quando comparado com a maioria das obras nas grandes cidades. O empreendimento contém de dois ou três subsolos com área total de garagem de 12.500,00m², onde estão sendo executados dois sistemas de contenção. Nos trechos onde a escavação foi feita além da cortina está sendo executada cortina em concreto armado com a utilização de forma metálica nas duas faces (esse caso ocorre na projeção das quatro torres e está incorporada à estrutura dos prédios). Nos trechos onde a escavação foi feita no limite do subsolo está sendo executada a contenção com pré-moldado de concreto duplo entre perfis de aço cravado com bate estaca. Este será o sistema a ser analisado nesse estudo de caso.
A obra foi iniciada com a cravação dos perfis em aço “I” de 10”, com a utilização de um bate estaca. A cravação foi feita na cota do térreo e a profundidade em média foi de 12 m nos trechos onde há 2 subsolos e 18 m onde 31 há três subsolos. Nessa condições as fichas de cravação foram respectivamente 6 e 9 metros. Em seguida foi feita a escavação até o nível do segundo subsolo, deixando taludes recobrindo os perfis (Figura 07) com uma inclinação de 1 para 3. Nessa obra não está sendo utilizado nenhum tipo de ancoragem (tirantes); dessa forma, a altura útil máxima de contenção do perfil sem haver travamento é de 3,5 m de altura, sendo sua definição decorrente dos empuxos a que a contenção será solicitada.
Figura 07 – Abertura intercalada dos cachimbos
Fonte: Trombeli (2008)
Por se tratar de uma obra com volume de escavação muito alto e uma grande área de trabalho foi possível avançar a escavação já na primeira etapa até o segundo subsolo. As escavações dos cachimbos foram feitas em duas etapas, sendo a primeira com a utilização da escavadeira fazendo as aberturas dos cachimbos e nivelamento da berma do talude no nível do primeiro subsolo entre os perfis de aço, e a segunda com a escavação entre os perfis concluída manualmente pela a empresa que executou o plaqueamento e utilizando-se como ferramenta enxada, pá e vanga. Essa escavação é feita acompanhando o alinhamento da alma do perfil que está em contato com o solo (lado de trás do perfil).
Posteriormente é iniciada a colocação do pré-moldado de concreto. Manualmente as placa são transportadas até o local por duas pessoas (cada placa pesa em torno de 70 a 85 Kg), onde é posicionada entre os perfis e apoiadas nas abas da frente, a colocação é feita uma de cada vez e o peenchimento de terra entre a placa e o solo escavado é feito com o próprio solo retirado, que é lançado com a utilização de uma pá. Esse solo é apicoado com um soquete manual para compactação, evitando-se que fiquem espaços vazios e solo desagregado entre as placas e o terreno. Ao término da compactação, a próxima placa e colocada e o processo é repetido sucessivamente (observe-se que, em alguns casos, é recomendada a utilização de solo-cimento para o preenchimento por de trás das placas, para haver maior resistência à compressão e, principalmente, por haver possibilidade de erosão desse material). A colocação das placas é feita uma sobre a outra, conforme o processo descrito acima, completando-se sempre os trechos entre dois perfis, na altura do pé direito do pavimento correspondente. Em alguns trechos foi possível otimizar o serviço, pois não foi intercalada a abertura dos cachimbos (Figura 08), já que o solo apresentava condições estáveis e não havia vizinhos (apenas nos trechos onde havia muitas árvores próximas às escavações dos cachimbos a execução destes foi intercalada, por motivo de segurança).
Figura 08 – Início do trecho 1 com o acerto manual de terra
Fonte: Trombeli (2008)
Após a conclusão do plaqueamento de 47 trechos, foi lançado à armadura auxiliar, que consiste em barras de 10 mm lançadas a cada 20 cm na direção horizontal e o comprimento é a altura útil das placas mais 30 cm de transpasse nas partes superior e inferior do trecho (Figura 09), para servirem de espera para a laje na parte superior ou inferior do trecho plaqueado.
Figura 09 – Cortina pronta para concretagem
 Fonte: Trombeli (2008)
Posteriormente é feita a concretagem de preenchimento do pré-moldado duplo de concreto (Figura 10), com a utilização de concreto usinado bombeado, com fck 20 MPa, brita 0 e “slump” 20 +/_ 2, sendo um concreto auto-adensável.
Figura 10 – Concretagem da cortina
Fonte: Trombeli (2008)
De acordo com Trombeli (2008), a principal vantagem desse sistema é a industrialização do processo através dos pré-moldados de concreto, pois torna a produção uma montagem da obra. O aspecto final da cortina também foi considerado: a paginação das placas garante um excelente resultado estético, sendo desnecessária a execução de emboço, bastando apenas pintura como acabamento final; porém, para que haja qualidade no produto final, é fundamental que as placas estejam todas niveladas e que não sejam danificadas, durante os transportes e na colocação.
Referências Bibliográficas
MOLITERNO, Antonio – Caderno de muros de arrimo; Ed. Edgard Blücher; São Paulo.
PITTA, C.A., SOUZA, G.J.T. e ZIRLIS, A.C. (2003). Solo Grampeado, Alguns Detalhes Executivos – Ensaios – Casos de Obras, Workshop Solo Grampeado – Projeto, Execução, Instrumentação e comportamento. Abms/Sinduscon-SP, São Paulo, p. 1-20.
Talude Seguro. Revista Téchne, edição 83. Editora Pini, São Paulo, Fevereiro de 2004.
Terrae Engenharia Geotécnica Ltda (2000). Manual de Instalação de muros de contenção com blocos Terrae. Março de 2002 – Rio de Janeiro, Brasil.
TROMBELI, A. G. Contenção com perfis de aço: comparação entre o sistema tradicional e o sistema com pré-moldado de concreto. São Paulo, 2008. Monografia (Especialização MBA em Tecnologia e Gestão na Produção Civil) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.