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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT 1. INTRODUÇÃO Os processos construtivos têm, como objetivo, orientar sobre a técnica de construção das diversas partes componentes de uma construção rural. As construções rurais devem ser executadas com simplicidade e economia; entretanto, dentro da técnica, visando ao funcionamento adequado do processo produtivo. Na elaboração do projeto o projetista deve conhecer bem os materiais locais disponíveis, de modo a escolher uma técnica de construção apropriada para a execução da obra. Finalmente, se a concepção do projeto leva em conta: tipo de exploração, manejo, clima da região e uma arquitetura rústica, com uso dos materiais locais e cujo processo construtivo seja adequado e executado com a orientação de um profissional da Área de Construções Rurais, ter-se-á uma obra simples, econômica e funcional. 2. LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO Necessidades: - coletar dados para a elaboração dos projetos - equipe e aparelhos topográficos (quando necessário) - orientação ao engenheiro projetista - processos rústicos (no caso de construções simples). 3. PROJETO Por mais simples que seja, o projeto arquitetônico de uma construção rural deve ter uma parte escrita e outra gráfica, para melhor entendimento e execução do mesmo, quais sejam: - Parte escrita : introdução ou memorial descritivo, especificações e orçamento. - Parte gráfica : desenhos (planta baixa, cortes, planta de situação, detalhes etc.) 3.1 Introdução ou memorial descritivo A introdução ou memorial descritivo deve conter informações sobre o local onde será executado o projeto, nome do proprietário, área a ser construída, tipo de instalações, manejo etc., dependendo do porte do projeto. 4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT 3.2 Especificações As especificações objetivam indicar quando e como devem ser executadas as diversas fases da construção. A redação deve ser simples, objetiva e simplificada e a seqüência deve acompanhar os itens constantes no orçamento, para facilitar a fiscalização, por exemplo. Observação: No caso de equipamentos e acessórios, a maneira de serem elaboradas as especificações difere da referente às construções. Geralmente, são feitas com base em catálogos e informações obtidas com fornecedores, revendedores etc. 3.3 Orçamento Para a confecção do orçamento é necessário se fazer o levantamento dos quantitativos dos vários serviços a serem executados, com base nas especificações e nos desenhos, calcular os preços unitários dos serviços levando-se em conta o tempo despendido, a mão-de-obra e os encargos sociais que incidirão sobre os serviços, conforme seja o caso e, finalmente, a montagem do quadro de registro do orçamento. A planilha do EXCEL, cujo arquivo se denomina POrçam.xls, composta de três páginas Registro, Quant e Punit, permite a realização de orçamento para os serviços comuns nas construções rurais. O procedimento para a manipulação da planilha é o seguinte: 1o) Preencher a página de “Quant” com base nas especificações e desenhos do projeto; para tanto, as colunas serão preenchidas em C com comprimento, em D com a largura, em E com a altura e em F com área, volume etc., conforme seja o serviço; 2o) preencher a página “PUnit” a partir do preço de materiais, mão-de-obra e leis sociais; 3o) preencher a página “Registro” com os resultados obtidos na coluna F da página Quant em QUANTITATIVOS e com os valores das colunas F, L ou R da página PUnit (células verdes) em P. UNIT.; 4o) realizar os totais da página Registro (coluna F) e a soma, para se obter o valor do orçamento. Observação: Para os projetos de construção basta a impressão da página “Registro”. A planilha pode ser solicitada através do e-mail marluce@deag.ufpb.br. 5 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT 3.4 Desenhos O projeto deve conter pelo menos a planta baixa e um corte, para que o técnico responsável pela execução possa fazê-lo com fidelidade em relação às idéias do projetista. 4. SERVIÇOS PRELIMINARES Os serviços denominados preliminares constituem todos aqueles necessários para que se iniciem as várias etapas da construção propriamente dita. São serviços preliminares: limpeza do terreno, serviços de terraplenagem ou nivelamento do terreno, construção de barracão ou seleção de ambiente para guarda de materiais, construção de tanque para água ou aquisição de tonel, ligação de energia elétrica, quando for o caso, etc. Procedimentos: - determinação de áreas e volumes - contratação dos serviços - preservação de árvores - expurgos ou bota-fora - outros Observação: Ao se escolher o local para as construções, devem ser evitados terrenos que impliquem em cortes ou aterros, para não onerar a construção. 5. FUNDAÇÕES As fundações de uma construção compreendem as seguintes etapas: investigação geotécnica, locação, escavações e alicerce. 5.1 Investigação geotécnica Nas propriedades rurais, a escolha do local onde serão realizadas as fundações, não apresenta, via de regra, dificuldades nas construções rurais, mas alguns cuidados devem ser observados, como sejam: - preferir terreno de boa natureza geológica 6 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT - evitar terrenos baixos, de lençol de água muito próximo à superfície - escolher locais afastados de pontos insalubres - evitar terrenos turfosos e resultantes de aterro de lixo, por serem fracos e úmidos e sujeitos à decomposição de matéria orgânica. Quando houver dúvidas com relação à natureza do solo e, principalmente, nos casos de grandes obras, deve-se fazer uma investigação do subsolo por um dos métodos diretos. Principais métodos diretos: - Manual • poços • trincheiras • trados manuais - Mecânico • sondagem a percussão com circulação de água • sondagem rotativa • sondagem mista • sondagem especial com extração de amostras indeformadas. 5.1.1 Poços • Equipamento utilizado: pá, picareta, balde e sarilho • objetivo: exame das camadas do subsolo ao longo de suas paredes • coleta de amostras deformadas ou indeformadas. 5.1.2 Trincheiras • Equipamento: escavadeiras • objetivo: obter uma exposição contínua do subsolo, ao longo da seção de uma encosta natural, áreas de empréstimos etc. 5.1.3 Trados manuais • Equipamento: hastes de ferro (1/2”ou ¾”) com roscas e luvas nas extremidades, barra para rotação e luva em T, brocas do tipo cavadeira, helicoidal ou 7 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT torcida (diâmetros de 21/2”, 4”ou 6”, como se vê na Figura 1), chaves de grifo, sacos e vidros para as amostras. • Objetivo: amostras deformadas para pesquisa de jazidas, determinação do nível d’água, mudança de camadas e avanço da perfuração para ensaio de penetração. • Vantagens: processo simples, rápido e econômico para as investigações preliminares das condições geológicas superficiais. • Execução: a perfuração é feita com os operadores girando a barra horizontal acoplada às hastes verticais, em cuja extremidade se encontra a broca. A cada 5 ou 6 rotações, forçando-se o trado para baixo, é necessário retirar a broca para remover o material acumulado, que é colocado em sacos de lona devidamente etiquetados. •Limitações: camadas de pedregulho, mesmo de pequena espessura (5cm),pedras ou matacões, solos abaixo do nível d’água e areias muito compactas. Normalmente, podem atingir 10m. FIGURA 1 – Trados manuais 8 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT 5.1.4 Sondagem a percussão É o método mais difundido no Brasil. Consiste na cravação do amostrador no solo, através de quedas sucessivas do martelo, erguido a uma altura de 75cm. Procede- se à cravação de 45cm do amostrador anotando-se, separadamente, o número de golpes necessários à cravação de cada 15cm do amostrador (toma-se o tubo de revestimento como referência e se marca na haste de perfuração, com giz, um segmento de 45cm dividido em três trechos iguais de 15cm). • Vantagens: custo relativamente baixo, facilidade de execução e possibilidade de trabalho em locais de difícil acesso, permite a coleta de amostras do terreno a diversas profundidades, indicações da consistência ou compacidade dos solos investigados e determinação da profundidade de ocorrência do lençol freático. Terzaghi-Peck definiu o índice de resistência à penetração (SPT ou N – Standard Penetration Test) como a soma do número de golpes necessários à penetração no solo, dos 30cm finais do amostrador (desprezando-se o número de golpes correspondentes à cravação dos 15cm iniciais do amostrador). Este índice está correlacionado com a consistência ou compacidade das diversas camadas do subsolo e com a pressão admissível a ser transmitida por uma fundação direta ao solo, conforme indicam os quadros a seguir. QUADRO 1 – Relação entre o índice de resistência à penetração e as taxas admissíveis para solos argilosos TENSÕES ADMISSÍVEIS (kgf/cm2) ARGILA No de Golpes (SPT) Sapata Quadrada Sapata Contínua Muito mole ≤ 2 < 0,30 < 0,22 Mole 3 – 4 0,33 – 0,60 0,22 – 0,45 Média 5 – 8 0,60 – 1,20 0,45 – 0,90 Rija 9 – 15 1,20 – 2,40 0,90 – 1,80 Muito rija 16 – 30 2,40 – 4,80 180 – 3,60 Dura > 30 > 4,80 > 3,60 5.2 Locação A marcação dos alinhamentos consiste na reprodução, em tamanho natural, do que está em projeto. Ao se marcar as posições das paredes,deve-se fazê-las pelo eixo, para 9 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT que se tenha distribuição racional das diferenças de espessura da parede, no desenho e na realidade. Processos usuais de locação: cavaletes e tábua corrida. QUADRO 2 – Relação entre o índice de resistência à penetração e as taxas admissíveis para solos arenosos AREIA No de Golpes (SPT) TENSÃO ADMISSÍVEL (kgf/cm2) Fofa ≤ 4 < 1 Pouco compacta 5 – 10 1 – 2 Medianamente compacta 11 – 30 2 – 4 Compacta 31 – 50 4 – 6 Muito compacta > 50 > 6 5.2.1 Processo dos cavaletes Neste processo, faz-se o alinhamento do eixo da parede esticando-se um fio que será fixado por prego cravado em cavalete; este, por sua vez, se constitui de duas estacas cravadas no solo e uma travessa pregada sobre elas. A Figura 2, a seguir, mostra como o O por ba alinham e onde alinhamento da parede foi estabelecido através de dois cavaletes opostos. Pla Parednta Prego Cavalete Alinhamento do Eixo (Fio) e Travessa Pontalete Prego Detalhe do Cavalete FIGURA 2 – Processo dos cavaletes processo é pouco preciso porque os cavaletes podem ser facilmente deslocados tidas de carrinhos-de-mão, pontapés etc., o que resultará em parede fora do ento previsto, de modo que seu emprego só se justifica em construções simples os alinhamentos permanecem fixados nos cavaletes por poucas horas. 10 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT 5.2.2 Processo da tábua corrida Consiste na cravação de pontaletes (peças de madeira com 7,5cm x 7,5cm), distanciados entre si 1,50m e afastados das futuras paredes, cerca de 1,20m. Nos pontaletes serão pregadas tábuas sucessivas, niveladas, formando uma cinta em volta da área a ser construída. Os pontaletes servirão mais tarde para a colocação de andaimes e os pregos fincados sobre as tábuas determinarão os alinhamentos. A Figura 3 ilustra um trecho de construção locada pelo processo de tábua corrida. A locação deve ser procedida com trena de aço ou plástico e, para o perfeito esquadro entre dois alinhamentos, usa-se o teodolito. Desde que se fixem dois alinhamentos ortogonais com o aparelho, os pontos restantes podem ser marcados apenas com a trena. Na prática, ao terminar a locação, estende-se linha em dois alinhamentos finais e se verifica a exatidão do ângulo reto com o aparelho. Se o primeiro e o último esquadro estão perfeitos, os intermediários também estarão, salvo engano, facilmente visíveis e retificáveis. FIGURA 3 – Processo da tábua corrida 1,5 1, 2 Parede Eixo (Fio) Eixo Tábua Prego maior Pontalete Tábua nivelada 5.3 Escavações As cavas de fundação são aberturas feitas no terreno, até a profundidade (plano de fundação) em que receberão os alicerces. As dimensões mínimas das cavas para terrenos firmes (sílico-argiloso e saibroso) são: 11 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT - construções com um pavimento 40cm x 40cm - construções com dois e três pavimentos 50cm x 60cm. A largura das cavas depende da largura necessária aos alicerces e do tipo de alicerce a ser executado (alicerce em alvenaria de tijolo com 30 cm de espessura, para paredes de um tijolo, deve ter cava com 45 cm de espessura; alicerce com 20 cm de espessura, para paredes de ½ tijolo, deve ter de 35 a 40 cm de espessura). Por outro lado, a profundidade das cavas depende da resistência do terreno e do valor da carga a ser transmitida ao solo e, quando acontece da profundidade da cava de fundação atingir o lençol freático, é necessário se tomar providências no sentido de fazer uma drenagem (por exemplo, escavando um poço junto da futura fundação), para que seja executado o a cerce. n t o n d E p L li Em situações normais do terreno, as faces das cavas são verticais, ao passo que os casos de terrenos mais arenosos, adotam-se faces inclinadas e escalonadas.Em se ratando de terrenos inclinados, o fundo das cavas não devem ser inclinados (para não correr deslizamento) mas em degraus, em que cada lance é mantido rigorosamente em ível, de comprimento L e altura h1 (h1 ≤ 50cm). A altura do terreno natural até o egrau ≥ 40cm. xemplo: Terreno com 10% de inclinação; adotando-se degraus com altura de 50 cm, oder-se-á calcular o comprimento dos degraus, da seguinte forma: = 0,20 m / 10% ou 0,20 m x 100 / 10 = 2 m. Ilustrado na Figura 4. FIGURA 4 – Fundo das cavas em degraus As escavações de uma construção devem ser analisadas sob os seguintes aspectos: 2 3, 3 - material a ser escavado - processos de execução - tipo do alicerce. 12 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT 5.3.1 Material a ser escavado É imprescindível se conhecer o tipo de solo a ser escavado, haja vista que incide diretamente no custo da escavação. A maneira mais prática de se determinar o tipo de material a ser escavado, é se fazendo uma SONDAGEM. 5.3.2 Processos de execução - Manual ⇒ é feito manualmente, usando-se ferramentas apropriadas, como pás, picaretas, chibancas etc.- Mecânico ⇒ é realizado através de máquinas apropriadas, como uma retro- escavadeira. Ë muito usado para valas de esgoto e fundações de obras de grande porte. - Com explosivos ⇒ escavação feita em rocha, usando-se dinamite para fraturá- la, com retirada posterior das pedras. 5.3.3 Tipo de alicerce Para alicerce corrido feito com alvenaria de tijolo, as cavas devem ter espessura maior que a necessária aos alicerces, quando em alvenaria de pedra e com blocos de concreto, as cavas podem ter as mesmas dimensões do alicerce (mais econômico); enfim, para o caso de alicerce em sapata, a área a ser escavada deve ser maior que a área da sapata, a fim de facilitar os trabalhos de carpintaria, ferragem e concretagem. 5.4 Alicerces Os alicerces podem ser classificados em : alvenaria alicerce corrido pedra profund. < 1,00m concreto Diretos ou rasos blocos (concreto simples ou pouco armado) sapatas (concreto armado) – 1,00m ≤ profundidade ≤ 1,50m radier viga baldrame 13 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT estacas Indiretos ou profundos ou tubulões 5.4.1 Alicerce corrido São fundações diretas e contínuas, executadas a partir de valas abertas sob todo o segmento das pa des (no caso de paredes portantes de carga) ou sob uma cinta de concreto armado apresenta nas Fig ciclópico). É o tip No caso de usuais são 1:3 impermeabilizaçã danifique o reves re . O enchimento da vala pode ser de alvenaria de tijolos, conforme se uras 5 e 6, alvenaria de pedra (Figura 7) ou de concreto (simples ou o de alicerce mais utilizado nas construções rurais. P ared e Im perm eab ilização A licerce em alv . de tijo lo C oncre to s im p les FIGURA 5 – Alicerce em alvenaria de tijolos se optar pelo alicerce corrido de alvenaria, os traços de argamassa e 1:5, em cimento e areia. É importante, também, que se faça a o dos alicerces com o objetivo de impedir que a umidade do solo timento das paredes. FIGURA 6 – Alicerce em alvenaria de tijolos com cinta de amarração Cinta de amarração 14 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT FIGURA 7 – Alicerce em alvenaria de pedra Alv. de pedra argamassada Alv. de pedra seca Nível d'água Concreto simples 5.4.1.1 Amarração da alvenaria dos alicerces Quando o alicerce corrido é feito em alvenaria de tijolos, de uma vez, o sistema de arrumação dos tijolos será o apresentado na figura abaixo, tendo-se o devido cuidado com as extremidades, encontros, cruzamentos e cantos, como ilustram as Figuras 8, 9, 10, 11 e 12. FIGURA 8 – Sistema de arrumação 15 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT FIGURA 9 - Extremidade FIGURA 10 - Canto 16 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT FIGURA 11 - Encontro FIGURA 12 – Cruzamento 17 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT 5.4.1.2 Roteiro para o cálculo da espessura do alicerce: 1. Calculam-se as cargas que atuam sobre 1 metro linear de parede (carga distribuída) ou sobre as colunas (carga concentrada) 2. Determina-se o peso próprio da parede (ou da coluna) e do alicerce (peso específico da alvenaria de tijolo é de 1200 Kgf/m3 para tijolo furado e de 1600 Kgf/m3 para tijolo maciço e o peso específico da alvenaria de pedra é de 2 200 Kgf/m3 ) 3. Usando-se a expressão σ = P/S, em que σ = Pressão admissível do terreno; P = Carga atuante e S = Área por metro linear de alicerce, determina-se a espessura E. Observação: A pressão admissível do terreno σ pode ser estipulada com base na norma brasileira para projeto e cálculo de fundação, ou segundo métodos diretos. Indicações práticas de σ para as construções rurais são: - Quando a pá penetra com facilidade ⇒ terreno de pouca resistência, caso em que se deve aprofundar mais as cavas de fundação ou mudar o local da construção - Quando a pá não penetra no terreno mas a picareta o consegue ⇒ terreno de média resistência (5000 daN/m2 ) - Quando a picareta só penetra com muita dificuldade ⇒ terreno de boa resistência (8000 a 10000 daN/m2 ). EXERCÍCIOS 1. Determinar a espessura do alicerce corrido em alvenaria de tijolo maciço, para a habitação rural (Figuras 13 e 14), com dimensão longitudinal orientada no sentido Leste-Oeste, considerando todas as paredes de 0,15 m de espessura e que o solo firme se encontra a 0,50 m. • Cálculo da carga por metro linear de parede - Cálculo referente à geometria da construção: comprimento da empena = (8,45/2) / cos25o = 4,66 m - Carga permanente total por m2 Pt = Pc + Pcaibros + Pripas + Pterças, donde: Pc = 35 daN/m2 Pripas = [(2,33 / 0,35 ) x 0,0006 x 3,80 x 852] / 2,33 x 3,80 = 1,5 daN/m2 18 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG Técnicas Construtivas – GCAMB/DEAg/CCT Pcaibros = [(3,80/0,4) – 1] x 0,035 x 0,05 x 2,33 x 852 / 2,33 x 3,80 = 3,3 daN/m2 Pterças = 3,80 x 0,075 x 0,15 x 852 / 2,33 x 3,80 = 4,1 daN/m2 Pt = 43,9 daN/m2. Portanto, a carga por m2 em projeção horizontal = 39,8 daN/m2. - Componente vertical do vento por m2 F = (Ce – Ci) q cos25o, em que: Ce = -0,7 (situação mais crítica para a construção, de acordo com a norma NBR 6123/1988, Tabela 5) Ci = 0 (situação mais desfavorável, segundo o item 6.2.6 da NBR 6123) q = 38,6 daN/m2 Assim, F = 24,5 daN/m2 (sucção). Como o vento de sucção não é dominante, a combinação mais desfavorável de carregamento do telhado, será considerada, neste caso, somente a carga permanente. Para se transformar a carga/m2 em carga/m nas paredes das fachadas Norte e Sul, basta fazer: Pt x (2,33/2 + 0,50) = 66,3 daN/m. • Peso próprio da parede = peso específico da alvenaria de tijolo maciço x volume da parede, ou 1600 x 0,15 x 1,00 x 3,00 = 720 daN/m. • Peso próprio do alicerce = peso específico da alvenaria de tijolo maciço x volume do alicerce, ou 1600 x E x 1,00 x 0,50 = 800E daN/m. • Espessura do alicerce E σ = P/A ou σ = P/1xE Considerando-se σ = 8000 daN/m2, tem-se: E E8007203,668000 ++= ou E = 0,11m Portanto, o alicerce corrido pode ser feito em alvenaria de uma vez, aproximadamente 20 cm de espessura e 50 cm de profundidade. 19
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