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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ ENGENHARIA CIVIL CONSTRUÇÕES EM PRÉ-FABRICADOS PONTAL DO PARANÁ 2019 GIOVANNI CARVALHO/MATHEUS PALUJAY CONSTRUÇÕES EM PRÉ-FABRICADOS Trabalho realizado para a disciplina de Construção Civil I, do curso de graduação de Engenharia Civil da Universidade Federal do Paraná, sob orientação da Prof. Dr. Elizabete Yukiko Nakanishi Bavastri., como requisito parcial para avaliação semestral. PONTAL DO PARANÁ 2019 Sumário 1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 4 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................. 4 3. SISTEMAS DE PRÉ-FABRICADOS ......................................................................... 5 3.1 EXEMPLOS PRÉ FABRICADOS LEVES ........................................................... 6 Drywall ......................................................................................................... 6 - Sistema light steel framing ......................................................................... 7 Sistema Wood framing ................................................................................. 8 3.2 Sistemas pré-fabricados pesados....................................................................... 9 Estruturas metálicas ..................................................................................... 9 Estruturas em concreto armado ................................................................. 10 4. VANTAGENS E DESVANTAGENS ........................................................................ 10 4.1 Vantagens ........................................................................................................ 10 4.2 Desvantagens ................................................................................................... 11 5. APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL ............................................................... 11 5.1 CONSTRUÇÕES HABITACIONAIS ................................................................. 11 5.2 COMPLEXOS ESPORTIVOS ........................................................................... 12 5.3 SANEAMENTO ................................................................................................. 13 5.4 OBRAS DE INFRAESTRUTURA ...................................................................... 14 6. CONCLUSÃO.......................................................................................................... 14 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 15 4 1. INTRODUÇÃO Sendo a construção civil uma indústria considerada atrasada nos quesitos de industrialização e controle de qualidade, muitos sistemas construtivos surgiram para tentar reduzir os desperdícios, morosidades e aumentar o controle de qualidade. Entre estes sistemas, destacam-se os pré-fabricados em concreto armado, estruturas metálicas, e madeiras. Para atender o ritmo das novas exigências do mercado, a indústria de pré- fabricados está com uma maior atenção para questões como estética, acabamento e encaixes que atendam melhor as demandas de composição com outros elementos pré-fabricados como vigas, pilares, lajes e painéis de fachada. 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA A utilização de sistemas pré-fabricados se deu em paralelo a evolução da industrialização e mecanização, ou seja, acompanhando a evolução das maquinas que tornaram possíveis a fabricação de estruturas com um maior controle de qualidade e uma maior racionalização de materiais. Segundo Arnold Van Acker(2002), a forma mais efetiva de industrializar o setor da construção civil é transferir o trabalho realizado nos canteiros para fábricas permanentes e modernas. A produção numa fábrica possibilita processos de produção mais eficientes e racionais, trabalhadores especializados, repetição de tarefas, controle de qualidade, etc. Conforme Sabbatini (1989), “evoluir no sentido de aperfeiçoar-se como indústria é o caminho natural da construção civil”. Portanto, industrialização da construção civil é sinônimo de evoluir, e a pré- fabricação é um dos caminhos para essa evolução, com controle de qualidade, racionalização, aumento da produtividade, redução de custos. Segundo a Norma NBR 9062(2001): Projeto e execução de estruturas de concreto Pré-moldado, um elemento pré-moldado é o elemento que é executado fora do local de utilização definitiva na estrutura, com controle de qualidade menos rigorosos, devem ser inspecionados individualmente ou por lotes. Seguindo a Norma NBR 9062, o elemento pré-fabricado é o elemento pré- moldado, executado industrialmente, mesmo em instalações temporárias em canteiros de obra, sob condições rigorosas de controle de qualidade. No período pós guerra, devido a escassez de mão-de-obra qualificado nos países afetados e a necessidade de construir rapidamente e em larga escala, surgiu a solução de industrializar a construção civil Segundo VASCONCELLOS (2002), não se pode precisar a data em que começou a pré-fabricação, mas, se pode afirmar que ela teve início com a invenção do 5 concreto armado. O próprio nascimento do concreto armado ocorreu com a pré- moldagem de elementos, fora do local de seu uso. Sendo assim pode-se afirmar que a pré-fabricação começou com a invenção do concreto armado. A realização de estruturas com concretagem local surgiu depois. Já no Brasil a primeira grande obra com utilização de elementos pré-fabricados, ocorreu em 1926, foi o hipódromo da Gávea, no Rio de Janeiro. A empresa construtora dinamarquesa Christiani-Nielsen, com sucursal no Brasil, executou com diversas aplicações de elementos pré-fabricados, dentre eles, pode-se 17 citar as estacas nas fundações e as cercas no perímetro da área reservada ao hipódromo, conforme afirmado por VASCONCELOS (2002). 3. SISTEMAS DE PRÉ-FABRICADOS Podem ser divididos em por vários critérios como material, aplicação e peso. A maneira mais comum é em relação ao seu peso, nesse caso podem ser considerados dois tipos: o primeiro, constituído por sistemas leves para vedações (com pesos não superiores a 60 kgf/m2 ), destinados à compartimentação interna, e o segundo, os sistemas destinados às estruturas e aos fechamentos com função estrutural ou de vedação. O primeiro tipo, referente aos sistemas leves, surgiram a partir de 1970, no Brasil, principalmente a partir da tecnologia denominada por drywall, que teve maior impulso a partir de 1990 para uso em vedações verticais, que consiste em perfis e guias de aço galvanizado com fechamento de chapas de gesso acartonado. Hoje o drywall já tem normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), possuindo larga aplicação em edificações de escritório e de infraestrutura (fechamento de espaços internos), além do uso em divisórias internas de edificações habitacionais. O segundo tipo de sistemas construtivos industrializados ou pré-fabricados, são, em sua maioria, de concreto armado e de concreto protendido, com função estrutural e/ou vedação, e surgiram após a instalação da indústria de cimento no Brasil, bem como a criação de normas de concreto, e a sua aplicação predominante foi em estruturas; entre esses elementos também se destaca o aço. Esses elementos estruturaispodem ser hoje considerados os que mais se desenvolveram em relação ao grau de industrialização. 6 3.1 EXEMPLOS PRÉ FABRICADOS LEVES Drywall O Drywall é um tipo de sistema de construção estruturado com perfis de aço galvanizado, coberto por chapas de gesso acartonado, ou seja, o gesso moldado em chapas com duas cartolinas de cada lado. A estrutura do Drywall pode ser steel frame (aço galvanizado) ou wood frame (madeira), no Brasil, onde o Drywall esta presente desde a década de 90, é mais comum utilizar estruturas em aço. Fonte: https://www.arquidicas.com.br/o-que-e-drywall/ 7 Fonte: Guia Placo(2014) - Sistema light steel framing Light Steel Framing é um sistema construtivo racionalizado, composto de uma estrutura de aço galvanizado formado a frio, que compõem os painéis estruturais e não estruturais da edificação (SANTIAGO, 2012). O light steel framming difere-se do Drywall pois utiliza um esqueleto estrutural e não apenas para apoiar a vedação, como no drywall. Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/890724/steel-frame. 8 Sistema Wood framing A construção em Wood Frame, segundo a American Forest & Paper Association, tem sido o método mais utilizado para execução de moradias nos Estados Unidos e atualmente vem também sendo muito empregado para construção de empreendimentos comerciais e industriais. Fonte: Cardoso (2015) Fonte: Cardoso (2015) 9 3.2 Sistemas pré-fabricados pesados Estruturas metálicas Fonte: http://www.mrbconstrucaocivil.com.br/obras Fonte: http://globoesporte.globo.com/pr/futebol/times/atletico-pr/noticia/2015/04/teto-retratil-da-arena-da-baixada- e-inaugurado-pelo-atletico-pr-veja-fotos.html 10 Estruturas em concreto armado Fonte: https://www.maximeengenharia.com.br/estrutura-de-concreto-armado 4. VANTAGENS E DESVANTAGENS 4.1 Vantagens • Controle de qualidade, todo o processo de produção das estruturas pré- fabricadas de concreto passa por um rigoroso controle de qualidade. • A durabilidade do material é assegurada pela obediência rigorosa das Normas Técnicas Brasileiras. • Rapidez na execução e na montagem das estruturas, a execução da obra é realizada em curto prazo, com baixo custo da mão-de-obra e manutenção, com pré-fabricado existe uma redução significativa na perda de materiais, ou seja, uma obra sustentável, barata, prática e eficiente proporcionando a garantia de retorno financeiro rápido. • Na fabricação dos elementos, há uma grande reutilização das fôrmas, um dos grandes motivos para a diminuição de custos e perdas de materiais. 11 • Melhor aproveitamento do espaço interno. O sistema de protensão utilizado na produção de peças pré-fabricadas de concreto possibilita atingir grandes vãos livres. • Por ter sua produção fora do canteiro de obras, há uma otimização do canteiro de obras, ou seja, redução de empregados e do cronograma de obras, uma maior organização e limpeza, eliminação ou redução da utilização de fôrmas e cimbra mentos na obra. • Outra vantagem é a possibilidade de fazer projetos com previsão de ampliações futuras. Para isso, é previsto no cálculo estrutural o acréscimo de espera de cargas às estruturas. 4.2 Desvantagens • Preço relativamente alto, a necessidade de o projeto ser modular, a possibilidade de apresentar fissuras na junção entre placas, mão-de-obra especializada. • Desvantagens decorrentes a colocação das peças pré-fabricadas nos locais definitivos, limitação no transporte cuidado na carga, descarga e na movimentação dos elementos. As limitações no caso do transporte seriam, de maneira geral, os gabaritos de transporte e no caso da montagem seriam a disponibilidade e as condições de acesso de equipamentos para sua realização. 5. APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL 5.1 CONSTRUÇÕES HABITACIONAIS Todos os sistemas citados nesse trabalho são empregados em construções habitacionais, cada um com suas restrições construtivas, vantagens e desvantagens. O pré-fabricado comporta hoje desde edifícios de alto padrão, prédios comerciais de múltiplos pavimentos, até residências populares. . 12 Fonte: http://www.tecverde.com.br/2016/08/26/tecverde-apresenta-1o-predio-construido-em-tecnologia- sustentavel-industrializada-do-brasil/ 5.2 COMPLEXOS ESPORTIVOS O sistema construtivo pré-fabricado em concreto armado é o mais aplicado nos estádios e ginásios, geralmente se vê a mistura desse sistema com estruturas metálicas para sustentação do telhado. Nesse tipo de construção a aplicação de estruturas pré-fabricadas é interessante, devido ao fato de haver uma grande repetição das peças a serem colocadas. 13 Fonte: http://globoesporte.globo.com/pr/futebol/times/atletico-pr/noticia/2015/04/teto-retratil-da-arena-da-baixada- e-inaugurado-pelo-atletico-pr-veja-fotos.html 5.3 SANEAMENTO Usadas para drenagem pluvial, condução de esgoto e em aterros sanitários, entre outras obras, as galerias pré-fabricadas de concreto armado são produzidas em processos industriais e chegam quase prontas ao canteiro, o que pode representar ganho de tempo, qualidade e durabilidade na implantação de uma rede. Fonte: http://www.rsnorte.com.br/frederico-westphalen-nota-de-esclarecimento-galerias-pluviais/ 14 5.4 OBRAS DE INFRAESTRUTURA Viadutos requerem um vão largo e estruturas protendidas pré-fabricadas são utilizadas na sua construção. Fonte: http://www.modoloemodolo.com.br/nossos-projetos 6. CONCLUSÃO As estruturas pré-fabricadas conseguem trazer para a construção civil soluções para problemas que são de difícil solução nos sistemas construtivos convencionais, aliando controle de qualidade a o menor desperdício de material. Essas soluções acarretam em um aumento de valor e diminuem a liberdade de criação quanto ao projeto já que as estruturas devem ser preferencialmente com geometrias simples. Cabe ao engenheiro decidir se para o seu empreendimento é viável ter uma estrutura pré-moldada ou não. 15 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARDOSO, Larriê Andrey. ESTUDO DO MÉTODO CONSTRUTIVO WOOD FRAMING PARA CONSTRUÇÃO DE HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL. 2015. Monografia (Engenharia civil) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015. Acesso em: 23 abr. 2019. ZAMBONI, LUIZ RICARDO. ESTUDO COMPARATIVO ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME E O SISTEMA DE ALVENARIA CONVENCIONAL EM CASAS POPULARES. 2016. Monografia (Bacharelado em Engenharia civil) - UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ, Curitiba, 2016. Disponível em: https://tcconline.utp.br/media/tcc/2017/05/ESTUDO-COMPARATIVO-ENTRE-O- SISTEMA-CONSTRUTIVO-LIGHT-STEEL-FRAME-E-O-SISTEMA-DE-ALVENARIA- CONVENCIONAL-EM-CASAS-POPULARES.pdf. Acesso em: 23 abr. 2019. ALMEIDA, Luiza Rangel de. ESTUDO COMPARATIVO ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME E O SISTEMA DE ALVENARIA CONVENCIONAL EM CASAS POPULARES. 2015. Monografia (Especialização em Construção Civil) - Universidade Federal de Minas Gerais., Belo Horizonte, 2015. Disponível em: http://www.bibliotecadigital.ufmg.br/dspace/bitstream/handle/1843/BUBD- A3YFTB/monografia_p_s_luiza_rangel_de_almeida.pdf?sequence=1. Acesso em: 23 abr. 2019.
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