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CONSTRUÇÕES ESPECIAIS Mauricio Thomas Pré-fabricados: concreto, aço e madeira Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Identificar os principais sistemas pré-fabricados em concreto: tilt up, estruturas pré-moldadas e painéis com concreto pré-moldado. � Caracterizar as estruturas metálicas e de madeiras e suas compati- bilidades com os sistemas convencionais: alvenaria de tijolos e lajes de concreto. � Expressar as características, a aplicabilidade e as vantagens dos painéis sanduíche. Introdução A aplicação de pré-fabricados nos processos construtivos tem como objetivo proporcionar um aumento da racionalização construtiva e, com isso, elevar a produtividade e reduzir desperdícios e custos. A nova men- talidade voltada para a produção racionalizada com qualidade é muito mais que um modismo, é uma questão de sobrevivência para a maioria das empresas. A abertura do Brasil para o mercado competitivo mundial exige da indústria nacional uma rápida adaptação às rigorosas exigências de um consumidor consciente de seus direitos. Neste capítulo, você vai conhecer os sistemas pré-fabricados em concreto, tais como tilt up, estruturas pré-moldadas e painéis com con- creto pré-moldado. Também irá caracterizar as estruturas metálicas e de madeiras e sua compatibilidade com os sistemas convencionais de alvenaria de tijolos e lajes de concreto. Ainda vai verificar a aplicabilidade e as vantagens dos painéis sanduíche. Sistemas pré-fabricados em concreto: tilt up, estruturas pré-moldadas e painéis com concreto pré-moldado Atualmente, torna-se cada vez mais importante a construção civil ser anali- sada sob aspectos referentes à industrialização por emprego racionalizado de técnicas construtivas que viabilizem o aumento da produtividade e a redução de custos. El Debs (2000) lembra que a construção civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando comparada a outros ramos industriais, por apresen- tar, de maneira geral, baixa produtividade, grande desperdício de materiais e baixo controle de qualidade. Uma das formas de reduzir esse atraso é empregar técnicas associadas à utilização de elementos pré-moldados nas construções. Você vai ver, a seguir, alguns sistemas pré-fabricados em concreto que ganham força no mercado da construção civil brasileira e que vem crescendo dentro dos canteiros de obras. Tilt up O processo tilt up consiste basicamente na técnica de produzir elementos em concreto armado na posição horizontal, no próprio canteiro de obras, e posteriormente içá-los para a posição vertical e definitiva. Iglesia (2006) define o sistema construtivo estrutural baseado na execução de paredes pré-moldadas em concreto armado, produzidas na própria obra, utilizando laje, piso ou qualquer superfície extremamente plana e sem imper- feições. Nesse sistema, as paredes podem ser portantes ou simplesmente para vedação de estruturas do tipo esqueleto. Quando portantes dispensam o uso de pilares e vigas para sustentação da estrutura, já que as próprias paredes têm rigidez suficiente para garantir estabilidade à estrutura. O autor ainda destaca que o processo de produção dos elementos assemelha- -se ao de execução de um piso de concreto, porém com algumas peculiaridades. O processo tem início com o preparo da base que servirá como forma para a peça. Tal base deve ser uma superfície extremamente plana e com área sufi- ciente para reproduzir as peças, podendo ser o piso de concreto da indústria fabricante ou uma laje de concreto executada no canteiro para tal finalidade. Depois de pronta a base, é iniciada a execução da forma. Após, aplica-se desmoldante no substrato para evitar a aderência do concreto, instala-se a armadura exigida em projeto, conforme Figura 1, e alocam-se peças metálicas Pré-fabricados: concreto, aço e madeira2 chamadas inserts, que servem como elementos de encaixe entre as peças. Depois de executadas tais etapas, pode-se iniciar o processo de concretagem, adensamento e nivelamento da peça. Figura 1. Produção de parede do sistema tilt up em canteiro de obra. Fonte: Silva ([201-?]). Os painéis são moldados com concreto com FCK maior que 25 MPa e aço CA50 e apresentam dimensão média de 5 x 18 m e espessura mínima de 12 cm. No dimensionamento das placas, deve-se levar em conta as cargas verticais, o próprio peso no momento do içamento e as cargas de lajes e coberturas, cargas horizontais, ação dos ventos na hora da montagem, ação dos ventos depois de pronta e a flexão no plano do painel, em razão da interferência do contraventamento. Quando o concreto atingir a cura, as peças podem ser alocadas por içamento, como mostra a Figura 2. Durante a colocação, estas necessitam de escoramento, pois não precisando dos demais elementos estruturais, não haverá apoio no momento da colocação. Logo, a instalação da laje superior ou da cobertura deve ser um processo executado imediatamente após o içamento de todas as placas, garantindo, assim, a amarração que dará suporte após a retirada das escoras. 3Pré-fabricados: concreto, aço e madeira Figura 2. Içamento de parede portante do sistema tilt up. Fonte: Shutterstock ID 81876133 É importante destacar que no sistema tilt up, as instalações hidrossanitárias e elétricas devem ser distribuídas na edificação por meio de shafts. A referência normativa utilizada para construções com o sistema em pré-moldado é a ABNT NBR 9062/01 — Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2001). Dentre as inúmeras vantagens do sistema tilt up, podemos destacar: � Rapidez: com a construção horizontal das paredes, a ausência de colunas e as fundações simplificadas, é fácil observarmos o benefício financeiro que representa uma obra entregue em tempo muito menor. � Qualidade: pelo fato de a estrutura ser em concreto armado, cons- truído em condições que permitem maior controle e homogeneidade, acabamento e tratamentos específicos para cada indústria, piso padrão superior e coberturas em sistemas avançados. Pré-fabricados: concreto, aço e madeira4 � Segurança: as paredes são moldadas no nível do piso, eliminando formas verticais, significando maior segurança para a equipe de construção e maior segurança de qualidade homogênea. � Conforto térmico e acústico: em caso de o edifício estar em área rui- dosa, ou abrigar um processo industrial ruidoso, contará com todas as vantagens das propriedades acústicas e térmicas do concreto. Estruturas e painéis pré-moldados Castilho (1998) diz que a pré-moldagem é definida como sendo um processo de execução em que a construção, ou parte dela, é moldada fora do seu local de utilização definitivo. O campo de aplicação das técnicas da pré-moldagem é amplo, abrangendo edificações, construções pesadas e diversas outras obras civis, como estádios e muros de arrimo. A pré-moldagem é um processo construtivo do qual se pode tirar proveito das seguintes características: � Em produção em série há a possibilidade de grande reutilização das fôrmas, emprego da protensão com armadura pré-tracionada, emprego de seções com maiores rendimentos mecânicos, maior produtividade da mão de obra e controle de qualidade. � Desmontabilidade da construção. � Aumento da qualidade dos elementos por meio do controle constante na fabricação. � Redução de materiais empregado, levando a uma diminuição do peso total do edifício. � A construção do pré-moldado independe das condições do tempo. Apesar de tantas vantagens, deve-se salientar também que o uso da pré- -moldagem implica na utilização de equipamentos de transporte e de montagem, além da dificuldade de se efetuar as ligações entre os elementos. Na escolha do processo construtivo mais adequado, deve-se considerar todos os fatores envolvidos na execução do projeto, analisando vantagens e desvantagens do concreto moldado no local e do concreto pré-moldado. De forma simples, uma estruturafeita em concreto pré-moldado é aquela em que os elementos estruturais, como pilares, vigas, lajes e outros, são moldados e adquirem certo grau de resistência, antes do seu posicionamento definitivo na estrutura, como mostra a Figura 3. 5Pré-fabricados: concreto, aço e madeira Figura 3. Exemplo de estrutura pré-moldada. Fonte: Cavalcanti (2014). Uma das aplicações do concreto pré-moldado que tem sido atualmente bas- tante explorada são os painéis de fechamento empregados tanto para estruturas principais em concreto pré-moldado, como em combinação com estruturas de concreto moldado no local e em estruturas de aço. Silva (2011) diz que o sistema construtivo de painéis se destina basicamente à construção de paredes para edifícios habitacionais de até cinco pavimentos. É composto por painéis estruturais pré-moldados maciços de concreto armado e pelas ligações entre eles. A fabricação dos painéis é feita em unidade de produção montada em canteiro de obras ou em usina. A moldagem dos painéis é feita na posição vertical, com fôrmas de aço do tipo bateria apoiadas sobre quadro metálico. Os painéis estruturais pré-moldados de concreto armado têm espessura média de 10 cm, altura igual ao pé-direito do pavimento e comprimento máximo de 4 m, como mostra a Figura 4. Na produção dos painéis, é utilizado concreto autoadensável e resistência característica à compressão de 25 MPa. O concreto utilizado nos painéis costuma ter adição de fibras de polipropileno. Os painéis estruturais têm basicamente dois tipos de armadura: simples e centralizada Pré-fabricados: concreto, aço e madeira6 ou dupla, conforme projeto estrutural elaborado para cada empreendimento. Também é importante destacar que a resistência mínima do concreto na desen- forma é de 8 MPa. Após realizada a desenforma, os painéis são transportados e armazenados para serem devidamente curados, via aspersão de água, por um período mínimo de 48 horas. Após esse prazo, os painéis são liberados para serem montados em seus locais definitivos. É importante sempre considerar esses prazos mínimos de cura no calendário de obra, para não haver problemas com atrasos ou falta de peças no canteiro de obras. Figura 4. Montagem de painéis em obra. Fonte: Silva (2011). Com relação à ligação entre os painéis, estes têm rebaixos e armaduras de ligação nas bordas laterais para possibilitar a junção entre eles. As armaduras de ligação de cada painel são soldadas às armaduras de ligação dos painéis adjacentes e às armaduras verticais de arranque (barras de aço), desde a fun- dação. Posteriormente, a interface entre os painéis é preenchida com graute, com auxílio de fôrmas metálicas. No que diz respeito aos prazos e considerando um pavimento de 250 m², Silva (2011) apresenta as seguintes etapas: � Montagem de painéis: dois dias úteis. � Grauteamento entre painéis: um dia útil. � Montagem de lajes, conexões elétricas e armadura negativa: um dia útil. � Concretagem do rebaixo entre as lajes: um dia útil. 7Pré-fabricados: concreto, aço e madeira As principais ferramentas e equipamentos necessários para a execução do serviço e produção dos painéis são: pórtico rolante, guindaste ou grua, bateria de fôrmas e central de produção de concreto, betoneira (para o caso de produção de graute) e caçamba para o lançamento do concreto. Vida útil de projeto e prazos de garantia Conforme a NBR 15575-1:2008 – Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos – de- sempenho – parte 1: requisitos gerais, a vida útil é uma indicação do tempo de vida ou da durabilidade de um edifício e suas partes. A vida útil de projeto (VUP) é definida no projeto do edifício e de suas partes, como uma aproximação da durabilidade desejada pelo usuário, representando uma expressão de caráter econômico de uma exigência do usuário, contemplando custos iniciais, custos de operação e de manutenção ao longo do tempo. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2008). No Brasil, para os edifícios habitacionais, foi adotado, em caráter informativo, o período de 40 anos como vida útil de projeto mínima (VUPmínima) e o período de 60 anos como vida útil de projeto superior (VUPsuperior), sendo que a escolha de um ou outro período cabe aos intervenientes no processo de construção. Para que a vida útil de projeto seja atingida, é necessário o emprego de produtos com qualidade compatível, a adoção de processos e técnicas que possibilitem a obtenção da VUP e o cumprimento, por parte do usuário e do condomínio, dos programas de manutenção e das condições de uso previstas. Estruturas metálicas e de madeiras e suas compatibilidades com sistemas convencionais de alvenaria de tijolos e lajes de concreto Lopes (2001) destaca que o sistema construtivo em aço é baseado em pro- cessos construtivos simples e modernos que, apesar de utilizarem técnicas industriais, não demanda o uso de equipamentos sofisticados. A soma dessas características conduz a uma grande eficiência construtiva, que garante a melhor remuneração dos insumos e da mão de obra empregada. Também os operários desfrutam de um ambiente de trabalho mais produtivo, já que o sistema de construção metálica só demanda maior deslocamento de pessoal durante a operação de montagem. Pré-fabricados: concreto, aço e madeira8 Outras vantagens que podem ser citadas, dizem respeito a: � Liberdade no projeto de arquitetura: a tecnologia do aço permite aos arquitetos ampla liberdade para criar, o que pode resultar na elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante. � Qualidade e segurança: o perfeito alinhamento da construção permite a encomenda antecipada de outros elementos e favorece a inspeção sistemática da estrutura no controle de qualidade, o que resulta em maior segurança da construção. � Flexibilidade: a estrutura metálica é especialmente indicada nos casos em que há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades como água, ar-condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc. Esse tipo de construção pode ainda ser desmontado e transportado para outro local sem grandes perdas. � Compatibilidade com outros materiais: o sistema construtivo em aço é compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos, blocos e lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes, painéis de concreto, painéis dry-wall, etc.). As estruturas metálicas permitem grande flexibilidade na escolha do sistema de fechamento, tanto horizontal (lajes) quanto vertical (paredes). A especificação dependerá muito do tipo de projeto e de suas característi- cas específicas (exigências econômicas, estéticas, necessidade de rapidez de execução, etc.). Assim, pode-se optar pelo uso das mais variadas soluções. Lopes (2001) ainda destaca que não existe nenhum empecilho no uso de estruturas metálicas em conjunto com alvenarias. No entanto, é interessante que o projetista esteja atento a pequenos detalhes que evitarão, no futuro, o possível aparecimento de patologias, como trincas ou fissuras, decorrentes da movimentação diferencial desses materiais. Geralmente, alguns detalhes são empregados em alguns componentes da edificação para haver uma maior compatibilidade entre a estrutura metálica e os elementos: � Para os pilares: utilização de barras de aço de espera, com 5 mm de diâmetro e 30 a 40 cm de comprimento, soldadas ao perfil, aproxi- madamente a cada 40 cm, e solidarizadas à alvenaria durante o seu assentamento. 9Pré-fabricados: concreto, aço e madeira � Para as vigas: aplicação, entre a estrutura e a alvenaria, de material deformável (cortiça, isopor ou poliestireno), arrematados por mata- -juntas ou selantes flexíveis. Tarnoczy (1989) lembra que as alvenarias inseridas no edifício com estru- turas de aço, sejam de vedação ou tendo funcionamento estrutural, tal como na função decontraventamento, estarão submetidas a solicitações às quais terão de resistir. O autor diz ainda que a interação entre a vedação e a estrutura metálica pode ser abordada sob dois ângulos: construtivo e estrutural. Sob o aspecto construtivo, consideram-se todos os tipos de vedação, processos de assen- tamento, armazenagem, ligação com a estrutura metálica, características geométricas e propriedades físicas. Já sob o aspecto estrutural, destaca-se a participação da vedação no papel de contraventamento vertical da estrutura. As ligações utilizadas para unir ou desunir as alvenarias, no contato com a estrutura de suporte, são determinadas pelo tipo de trabalho exigido tanto da alvenaria quanto da estrutura. Se a alvenaria for solicitada a acompanhar as deformações previstas na estrutura, então a opção será pela ligação vincu- lada. Ao contrário, se as deformações estão previstas para ocorrer de forma independente, deve-se optar pela ligação desvinculada. Vejamos alguns dos principais exemplos de ligação entre a alvenaria e a estrutura metálica: � Ligação alvenaria e pilar: o preenchimento das juntas verticais próxi- mas ao apoio com argamassa contribui para o melhor desempenho da ligação; é obrigatória a utilização de argamassa de assentamento com resistência à compressão entre 6 e 8 MPa. � Ligação vinculada semirrígida: é aquela em que a alvenaria está solida- riamente unida à estrutura, devendo ser empregada em vãos de menos de 6,50 m. Esta também é a ligação indicada para edificações térreas, independentemente do tamanho do vão. Recomenda-se a utilização de telas eletrossoldadas ou o acessório de ligação chamado “ferro-cabelo” ou “fio-cabelo” (barra de aço dobrada com diâmetro de 4,2 a 8 mm), soldado à estrutura, quando possível, como mostra a Figura 5. � Ligação alvenaria e viga: a rugosidade das vigas não é levada em con- sideração para o sistema de fixação das alvenarias, sendo necessária apenas a limpeza eficiente e a remoção de todo material solto, graxas e poeiras. Pré-fabricados: concreto, aço e madeira10 Figura 5. Ligações vinculadas semirrígidas. Fonte: Portal Met@lica ([201-?]). Pilar metálico Argamassa de assentamento Ferro cabelo a cada 60 cm de alturaAlvenaria dentro da aba do per�l Já com relação às lajes de concreto utilizadas em estruturas metálicas, várias delas podem ser utilizadas buscando uma correta compatibilidade de todo o sistema: � Laje convencional em concreto armado ou protendido. � Laje mista com vigas pré-moldadas, metálicas ou não, e tijolos furados. � Laje de concreto com vigas metálicas, trabalhando com viga mista aço-concreto. � Lajes em elementos pré-fabricados de concreto, servindo de forma e trabalhando como laje mista aço-concreto. � Laje com forma metálica trabalhando como laje mista aço-concreto. Alguns desses tipos de laje se caracterizam pelo baixo peso e pela extrema facilidade de execução e rapidez de montagem. São, portanto, os mais indicados para edifícios em estruturas metálicas. Apresentam uma série de vantagens em relação às lajes convencionais. Dentre elas, pode-se citar: � Rapidez e facilidade de colocação, com o mínimo emprego de mão de obra. � São extremamente leves e apresentam fácil manuseio dos painéis metálicos. 11Pré-fabricados: concreto, aço e madeira � Dispensam a utilização de formas. � Possibilidade de se obter, logo após a montagem do esqueleto metálico, fixando as chapas corrugadas na estrutura, uma plataforma de serviço sobre a qual se pode trabalhar, executando todos os trabalhos inerentes à construção. � Redução na altura do prédio, da seção das colunas e das cargas nas fundações devido ao menor peso da laje. Além dos pré-fabricado de concreto e de aço, outro sistema vem ganhando o mercado brasileiro no ramo da construção civil. Tratam-se dos pré-fabricados de madeira. Valle (2011) define como sendo sistema construtivo um conjunto de métodos utilizados na construção da estrutura e das vedações de um edifício. O autor ainda entende que um sistema construtivo em madeira é uma edificação que emprega prioritariamente a madeira como componente estrutural, podendo utilizar esse material também como vedação, como mostra a Figura 6. Figura 6. Exemplo de construção em madeira. Fonte: Shutterstock ID 82844497 Pré-fabricados: concreto, aço e madeira12 De acordo com Smith (2010), a pré-fabricação de componentes de madeira, painéis e módulos garante eficiência do processo construtivo e ao mesmo tempo permite ganhos de qualidade na manufatura desses componentes, além diminuir desperdícios de material no canteiro de obras. Um dos grandes ganhos de produ- tividade com a pré-fabricação em indústrias é a redução no tempo de construção no canteiro de obras. Essa economia de tempo é resultado da possibilidade de operacionalizar tarefas no canteiro de obras e na indústria simultaneamente. Valle (2011) ainda salienta que esse sistema foi desenvolvido a partir de novos meios de ligação oferecidos pelas indústrias metalúrgicas, facilitando sua construção em oficinas, reduzindo o tempo no canteiro e aumentando a precisão nos elementos de união dos componentes pré-fabricados. Ou seja, por meio da pré-fabricação, esse sistema apresenta grande potencial de racio- nalização e industrialização de seu processo construtivo. Ao contrário do que se acredita muitas vezes, o aproveitamento da ma- deira na construção civil não estimula o desmatamento. Quando usada de maneira correta e legalizada, essa matéria-prima contribui, na verdade, para a conservação das florestas. No manejo autorizado, há a extração racional e a recomposição da vegetação. Além disso, no Brasil, o reflorestamento é reali- zado com espécies de rápido crescimento que são cada vez mais aproveitadas na construção, como eucaliptos e pinus. Além do aspecto ambiental, os sistemas pré-fabricados de madeira apresentam como uma das principais vantagens sua rápida execução, quando comparada com alternativas convencionais. A madeira também é indicada como sistema construtivo para qualquer região do país, sejam áreas litorâneas, rurais ou urba- nas. A utilização deve sempre ser feita com conhecimento e boas práticas. Nas áreas molhadas da edificação, como cozinhas e banheiros, o material não deve permanecer em condições de acúmulo de água. Para alcançar o desempenho desejado, alguns cuidados devem ser adotados, como a opção por madeira seca. Ainda de acordo com Junta del Acuerdo de Cartagena (1984), os sistemas construtivos em painéis estruturais de madeira podem ser classificados como sistemas construtivos industrializados e são divididos em dois grupos: � Pré-fabricação parcial: são produzidos na indústria painéis ou grandes componentes, que podem ser paredes inteiras, partes do piso, da cober- tura, etc. Em alguns casos, esses componentes são pré-fabricados com instalações, esquadrias, portas e alguns acabamentos, para posterior finalização no canteiro de obras. � Pré-fabricação total: também chamada de pré-fabricação volumétrica, consistem naqueles em que as unidades habitacionais são finalizadas 13Pré-fabricados: concreto, aço e madeira na indústria e somente as fundações e alguns serviços são executados no canteiro de obras. Painéis sanduíche De acordo com Bertini (2002), na construção de edificações, a busca por elementos de vedação que proporcionassem bom isolamento térmico e boa durabilidade conduziram à concepção de painéis do tipo sanduíche. De uns tempos para cá, esses painéis passaram a assumir, também, função estrutural. Uma estrutura mista tipo sanduíche é composta por duas ou mais camadas de materiais diferentes, fazendo com que o conjunto ganhe em termos estrutu- rais. A principal característica é a obtenção de elementos com maior rigidez, conseguida com o afastamento das faces resistentes. Pode-se conseguir, ainda, estruturas mais leves, quando se utilizam camadas intermediárias constituídas de materiais como o EPS ou o poliuretano expandido. Bertini (2002)ainda comenta que em edificações, são muito utilizados painéis tipo sanduíche com faces de concreto ou argamassa, podendo ser por- tantes ou não, servindo ainda para o isolamento termoacústico e para vedação. Em relação a painéis de mesma espessura total, em geral, o peso próprio é menor com a presença do núcleo isolante. São usados como divisórias internas ou externas e podem ser facilmente acoplados a diversos tipos de elementos, tais como estruturas metálicas, estruturas de concreto (pré-moldado ou não), alvenarias, etc. Basicamente, uma estrutura sanduíche pode ser representada da seguinte maneira, como se vê na Figura 7: Figura 7. Constituintes de um elemento tipo sanduíche. Fonte: Bertini (2002). Placas Núcleo Pré-fabricados: concreto, aço e madeira14 Quanto ao material, as placas podem ser constituídas de madeira, amianto, fibra de vidro, alumínio, chapas de aço, concreto, argamassa, entre outros. Já o material do núcleo pode ser EPS, poliuretano expandido, materiais reciclados de rejeitos industriais, concreto celular, gesso, papelão, etc., como visto na Figura 8. Em geral, quando o núcleo não é responsável pela transfe- rência de esforços entre as placas, a exigência mínima para constituição do núcleo é que este seja leve (comparável a uma placa de EPS) e tenha rigidez suficiente para a montagem do elemento sanduíche. Figura 8. Exemplo de painel sanduíche. Fonte: Shutterstock ID 468153386 Placas de argamassa ou de concreto podem ser ligadas por conectores de diversos tipos. As faces resistentes do painel sanduíche também podem ser ligadas por meio de conectores, para manter o painel geometricamente estável durante o manuseio (confecção, transporte, armazenamento, montagem, etc.) e em boas condições de funcionalidade após a conclusão da obra. O núcleo pode ou não participar da transferência de esforços. Quando não há participação do núcleo, a transferência de esforços fica por conta dos conectores. Bertini (2002) salienta que esses conectores geralmente podem ser consti- tuídos de concreto, aço ou plástico. Eles buscam atender a uma variedade de funções. Se o painel é pré-moldado e em seguida serrado em tamanho padrão, os conectores devem ser capazes de resistir às tensões criadas entre as placas, durante o corte dos painéis. Os conectores servem também para transferir 15Pré-fabricados: concreto, aço e madeira as ações de vento (ou sismos, em alguns casos) de uma placa para outra. Em painéis com composição total, os conectores proporcionam resistência do conjunto à flexão e ao cisalhamento. Em vários casos de estruturas tipo sanduíche, é o núcleo que garante a maior parte da transferência de esforços, ficando os conectores com uma simples função construtiva e de manter as placas interligadas. A Téchne (2009) lembra que estruturas mistas tipo sanduíche com núcleo de EPS e placas de argamassa moldadas no local da obra têm sido utilizadas como elementos na construção de edificações, conseguindo estruturas com bom desempenho estrutural e competitivas com relação a outros tipos tradi- cionais de construção. Painéis sanduíche com moldagem no local da obra, por exemplo, consistem de pré-painéis formados, em geral, por placas de poliestireno ou poliuretano expandido (núcleo), nas faces das quais são colocadas telas soldadas (reforço estrutural do painel). Essas telas são ligadas entre si por meio de fios que atravessam a placa do núcleo, como visto na Figura 9. Figura 9. Painel sanduíche com armadura. Fonte: Bertini (2002). tela soldada barras diagonais Pré-fabricados: concreto, aço e madeira16 A principal aplicação do sistema construtivo tipo sanduíche é encontrada na construção de edificações residenciais, comerciais e industriais. Além da segurança estrutural, esses tipos de construção geralmente exigem conforto térmico e acústico, necessitando de núcleos que atendam a essas finalidades. O sistema construtivo permite a criação de formas variadas, dando uma flexibilidade arquitetônica muito grande. 1. Basicamente, o processo tilt up consiste na técnica de produzir elementos em concreto armado na posição horizontal e posteriormente içá-los para a posição vertical definitiva. As principais vantagens deste sistema são: a) rapidez quando autoportantes, pelo fato de haver ausência de vigas e pilares e fundações simplificadas; segurança, por serem moldadas verticalmente, eliminando formas horizontais; e conforto térmico e acústico. b) rapidez quando autoportantes, pelo fato de haver ausência de vigas e pilares e fundações simplificadas; segurança, por serem moldadas no nível do piso, eliminando formas verticais; e conforto térmico e acústico. c) lentidão, pelo fato de haver presença de vigas e pilares e fundações de difícil dimensionamento; segurança, por serem moldadas no nível do piso, eliminando formas verticais; e conforto térmico e acústico. d) rapidez quando autoportantes, pelo fato de haver ausência de vigas e pilares e fundações simplificadas; segurança, por serem moldadas no nível do piso, eliminando formas verticais; e ausência de conforto térmico e acústico. e) lentidão, pelo fato de haver presença de vigas e pilares e fundações simplificadas; segurança, por serem moldadas no nível do piso, acrescentando formas verticais; e conforto térmico e acústico. 2. O campo de aplicação das técnicas da pré-moldagem é amplo e no âmbito da construção civil abrange edificações, construções pesadas e diversas outras obras civis. Esse processo construtivo pode tirar proveito das seguintes características: a) havendo produção em série, há a possibilidade de grande reutilização das fôrmas; aumento da qualidade dos elementos por meio do controle constante na fabricação; e redução de materiais empregados, levando a uma diminuição do peso total do edifício. b) havendo produção em série, há a possibilidade de grande reutilização das fôrmas; diminuição da qualidade 17Pré-fabricados: concreto, aço e madeira dos elementos, pois não há um controle constante na fabricação; e aumento de materiais empregados, levando a uma diminuição do peso total do edifício. c) havendo produção em série, não há a possibilidade de grande reutilização das fôrmas; aumento da qualidade dos elementos por meio do controle constante na fabricação; e aumento de materiais empregados, levando a um aumento do peso total do edifício. d) havendo produção em série, há a possibilidade de pequena reutilização das fôrmas; diminuição da qualidade dos elementos, pois não há um controle constante na fabricação; e redução de materiais empregados, levando a uma diminuição do peso total do edifício. e) havendo produção em série, não há a possibilidade de grande reutilização das fôrmas; aumento da qualidade dos elementos por meio do controle constante na fabricação; e aumento de materiais empregados, levando a uma diminuição do peso total do edifício. 3. Dentre as principais características do sistema de construção metálica, pode-se citar: a) flexibilidade, pois a estrutura metálica é especialmente indicada nos casos em que há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios; incompatibilidade com outros materiais, pois o sistema construtivo em aço não é compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal; e falta de liberdade no projeto de arquitetura, pois a tecnologia do aço não permite aos arquitetos ampla liberdade para criar, o que não resulta na elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante. b) pouca flexibilidade, pois a estrutura metálica não é indicada nos casos em que há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios; incompatibilidade com outros materiais, pois o sistema construtivo em aço não é compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal; e liberdade no projeto de arquitetura,pois a tecnologia do aço permite aos arquitetos ampla liberdade para criar, o que pode resultar na elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante. c) pouca flexibilidade, pois a estrutura metálica não é indicada nos casos em que há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios; compatibilidade com outros materiais, pois o sistema construtivo em aço é compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal; e falta liberdade no projeto de Pré-fabricados: concreto, aço e madeira18 arquitetura, pois a tecnologia do aço não permite aos arquitetos ampla liberdade para criar, o que não resulta na elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante. d) flexibilidade, pois a estrutura metálica é especialmente indicada nos casos em que há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios; incompatibilidade com outros materiais, pois o sistema construtivo em aço não é compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal; e liberdade no projeto de arquitetura, pois a tecnologia do aço permite aos arquitetos ampla liberdade para criar, o que pode resultar na elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante. e) flexibilidade, pois a estrutura metálica é especialmente indicada nos casos em que há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios; compatibilidade com outros materiais, pois o sistema construtivo em aço é compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal; e liberdade no projeto de arquitetura, pois a tecnologia do aço permite aos arquitetos ampla liberdade para criar, o que pode resultar na elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante. 4. Alguns tipos de lajes, tais como lajes mistas com vigas pré-moldadas, lajes em elementos pré-fabricados de concreto, lajes com fôrmas metálicas, entre outras, buscando uma perfeita compatibilidade com as estruturas metálicas, são as mais indicadas para edifícios dessas estruturas. As principais características dessas lajes são: a) costumam ser pesadas, porém apresentam fácil manuseio dos painéis metálicos; dispensam a utilização de fôrmas; e apresentam rapidez e facilidade de colocação, com o mínimo emprego de mão de obra. b) são extremamente leves e apresentam fácil manuseio dos painéis metálicos; necessitam da utilização de fôrmas; e apresentam rapidez e facilidade de colocação, porém com alto emprego de mão de obra. c) são extremamente leves e apresentam fácil manuseio dos painéis metálicos; dispensam a utilização de fôrmas; e apresentam rapidez e facilidade de colocação, com o mínimo emprego de mão de obra. d) são extremamente leves e apresentam fácil manuseio dos painéis metálicos; necessitam da utilização de fôrmas; e apresentam certa lentidão e dificuldade de colocação, com um alto emprego de mão de obra. e) costumam ser pesadas e apresentam difícil manuseio dos painéis metálicos; necessitam da utilização de fôrmas; e apresentam rapidez e facilidade 19Pré-fabricados: concreto, aço e madeira de colocação, com o mínimo emprego de mão de obra. 5. Nos painéis sanduíche, as placas de argamassa ou de concreto podem ser ligadas por conectores de diversos tipos. Quais as funções desses conectores? a) Os conectores podem ser de concreto, aço ou plástico. Se o painel for pré-moldado e posteriormente serrado em tamanho padrão, os conectores não necessitam resistir às tensões criadas entre as placas e devem apenas ter a função de uni-las durante o corte dos painéis. Também servem para transferir as ações do vento de uma placa para a outra. Em painéis com composição total, os conectores devem proporcionar resistência do conjunto à flexão e ao cisalhamento. b) Os conectores podem ser de concreto, aço ou plástico. Se o painel for pré-moldado e posteriormente serrado em tamanho padrão, os conectores devem ser capazes de resistir às tensões criadas entre as placas durante o corte dos painéis. Não têm a função de transferir as ações do vento de uma placa para a outra. Em painéis com composição total, os conectores devem apenas proporcionar resistência do conjunto à flexão e ao cisalhamento. c) Os conectores podem ser de concreto, aço, plástico e até mesmo de madeira. Se o painel for pré-moldado e posteriormente serrado em tamanho padrão, os conectores devem ser capazes de resistir às tensões criadas entre as placas durante o corte dos painéis. Também servem para transferir as ações do vento de uma placa para a outra. Em painéis com composição total, não há a necessidade dos conectores de proporcionar resistência do conjunto à flexão e ao cisalhamento. d) Os conectores podem ser de concreto, aço ou plástico. Se o painel for pré-moldado e posteriormente serrado em tamanho padrão, os conectores devem ser capazes de resistir às tensões criadas entre as placas durante o corte dos painéis. Também servem para transferir as ações do vento de uma placa para a outra. Em painéis com composição total, os conectores devem proporcionar resistência do conjunto à flexão e ao cisalhamento. e) Os conectores podem ser de concreto, aço ou plástico. Se o painel for pré-moldado e posteriormente serrado em tamanho padrão, os conectores não necessitam resistir às tensões criadas entre as placas e devem apenas ter a função de uni-las durante o corte dos painéis. Também servem para transferir as ações do vento de uma placa para a outra. Em painéis com composição total, não há a necessidade dos conectores de proporcionar resistência do conjunto à flexão e ao cisalhamento. Pré-fabricados: concreto, aço e madeira20 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9062: projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado. Rio de Janeiro: ABNT, 2001. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: edifícios habitacionais de até cinco pavimentos: desempenho: parte 3: requisitos para os sistemas de pisos internos. Rio de Janeiro: ABNT, 2008. BERTINI, A. A. 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SMITH, R. E. Prefab architecture: a guide to modular design and construction. New York: Wiley, 2010. 21Pré-fabricados: concreto, aço e madeira https://blogdaengenharia.com/introducao-estruturas-pre-moldadas-de-concreto/ http://wwwo.metalica.com.br/financiamento-de-obras-com-aco-projeto-de- http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/180/paineis-estruturais-pre- https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/veja-quais-sao-as-solucoes-que-podem- TARNOCZY JR, E. Edifícios de aço para fins habitacionais e comerciais. São Paulo: Escola Politécnica da USP, 1989. TÉCHNE: A revista do Engenheiro Civil. n. 145. Painéis para construções industriais. São Paulo, PINI: 2009. VALLE, I. M. R. A pré-fabricação de dois sistemas de cobertura com madeira de florestas plantadas: estudos de casos: os assentamentos rurais Pirituba II e Sepé Tiaraju. 350 fls. 2011. Tese (Doutorado em Arquitetura) — Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2011. Pré-fabricados: concreto, aço e madeira22 Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
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