UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT ENGENHARIA CIVIL JIMMY RICHARD PAZA BERNARDO PEREIRA

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1 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT ENGENHARIA CIVIL JIMMY RICHARD PAZA BERNARDO PEREIRA GALPÕES PRÉ MOLDADOS EM CONCRETO ARMADO APLICAÇÃO EM RESIDÊNCIAS POPULARES JOINVILLE, SC 2011

2 2 JIMMY RICHARD PAZA BERNARDO PEREIRA GALPÕES PRÉ MOLDADOS EM CONCRETO ARMADO APLICAÇÃO EM RESIDÊNCIAS POPULARES Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de engenharia civil como requisito parcial para a obtenção do grau de engenheiro civil. Orientador: Nelson Alvares Trigo JOINVILLE, SC 2011

3 3 JIMMY RICHARD PAZA BERNARDO PEREIRA GALPÕES PRÉ MOLDADOS EM CONCRETO ARMADO APLICAÇÃO EM RESIDÊNCIAS POPULARES Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de engenharia civil como requisito parcial para a obtenção do grau de engenheiro civil. Banca Examinadora Orientador: (Mestre Nelson Álvares Trigo) Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC Membro: (Mestre Ivo Hamilton Persike) Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC Membro: (Engenheiro Odair Galon) Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC JOINVILLE, SC (13/06/2011)

4 Dedico este trabalho a todos que me apoiaram nesses cinco anos de graduação, principalmente meus pais e meu irmão. 4

5 5 AGRADECIMENTOS Gostaria de agradecer a todos que tiveram paciência e tempo disponível para dar algumas diretrizes e materiais para a realização deste trabalho acadêmico. A todos os professores que estiveram nesta trajetória junto comigo durante esse cinco anos, principalmente ao meu orientador pelas dicas na execução do trabalho, levando a achar um caminho mais consistente. Também ao engenheiro Ricardo Bernardo Pereira, o qual me disponibilizou o material referente ao conjunto habitacional, do tempo em que foi gerente de obras da Companhia de habitação do Paraná, e seu conhecimento em pré-moldados gerado pela sua fabrica, a I.R. Phoenix LTDA.

6 6 A corrida para a excelência não tem linha de chegada. David Rye

7 7 RESUMO PEREIRA, Jimmy Richard Paza Bernardo. Galpões pré-moldados em concreto armado f. Trabalho de conclusão de curso Universidade do Estado de Santa Catarina graduação em Engenharia Civil, Joinville, 2011 Este trabalho visa estudar a viabilidade de utilização de estruturas em pórticos atirantados no sistema pré-moldado em concreto armado na execução de casas populares. Além de conter todo o processo de maneira simplificada na execução destas estruturas, abrangendo o modelo estrutural escolhido na forma de pórticos atirantados, parte de esforços atuantes, dimensionamento das peças principais, e todo o processo de fabricação até a montagem. Equipamentos e materiais necessários para a execução ou até mesmo na montagem destas estruturas. Chegando à comparação entre o sistema convencional utilizado na construção civil e o sistema de pré-moldados, para isto foi utilizado um conjunto habitacional de casas populares na cidade de Francisco Beltrão no estado do Paraná, com 162 unidades com área em torno de 40 metros quadrados. Embora algumas simplificações realizadas para compatibilizar o projeto original ao sistema pré-moldado. chegando a conclusão da viabilidade na utilização tanto na parte financeira como na parte de redução do tempo.

8 8 ABSTRACT PEREIRA, Jimmy Richard Paza Bernardo. Sheds precast concrete f. Completi on of course work Universidade do Estado de Santa Catarina in Engineering, Joinville 2011 This work aims to study the feasibility of using cable stayed structures in the lattice system precast concrete implementation of housing. Besides containing all the processin a simplified manner in the implementation of these structures, including the structural model chosen in the form of cable stayed porches, part of active efforts, design of main parts and the whole process from manufacture to assembly. Equipment and materials needed to implement or even to assemble these structures. Coming to the comparison between the conventional system used in the construction and precast system, it was used for a housing prohject of housing in the city of Francisco Beltrão in the state of Paraná, with 162 units with an area of around 40 square meters. Although some simplifications made to match the original desing the precast system. Reaching the conclusion of the feasibility in using both financially and in part on the reduction of the time

9 55 Tabela 15 - Orçamento pré-moldado. 01. Pré-Moldado MATERIAL Uni Qtidade Valor Concreto fck 35 Mpa m² 2,3 R$ 245,00 R$ 563,50 Ferro CA50 d=3/8" br 8,0 R$ 22,00 R$ 176,00 Ferro CA60 d=5mm br 8,0 R$ 5,50 R$ 44,00 rosca em m d=1/2" br 9,0 R$ 6,00 R$ 54,00 porcas d=1/2" ud 18,0 R$ 1,00 R$ 18,00 arruela d=1/2" ud 18,0 R$ 0,20 R$ 3,60 ferro chato 1/4"x2" br 1,0 R$ 50,00 R$ 50,00 ferro mec. Tirante 1/2" br 3,0 R$ 19,00 R$ 57,00 parafusos 1/4" x 6" ud 12,0 R$ 2,00 R$ 24,00 eletrodo de solda 3,25 kg 2,0 R$ 8,00 R$ 16,00 parafus.1/4" x3 1/4"autobroc ud 70,0 R$ 1,00 R$ 70,00 U 100x40x600 ch 11 ud 8,0 R$ 58,00 R$ 464,00 sub- TT 01 materiais R$ 1.540, Cobertura Telha fibro-cimento 6 mm sem amianto Beiral=70cm MATERIAL Uni Qtidade Valor goivos univ 6mm 1,10m ud 8,0 R$ 18,00 R$ 144,00 TH ondul 6mm 1,83x1,10 ud 32,0 R$ 20,00 R$ 640,00 sub- TT 02 materiais R$ 784, Mão-de-Obra e Munck fabricação,montagem MATERIAL Uni Qtidade Valor Pré-moldado 3 porticos m2 40,0 R$ 25,00 R$ 1.000,00 Cobertura c/beiral m2 60,0 R$ 7,00 R$ 420, Transportes MATERIAL Uni Qtidade Valor Transportes Cidade vb 1 R$ 200,00 200, Fundações Uni Qtidade Valor Estaqueamento vb 1 R$ 2.800,00 R$ 2.800,00 Blocos uni 6 R$ 100,00 R$ 600, B.D.I. e Impostos B.D.I. e impostos Composição de custos - Estrutura casa pré-moldada A= 40,00 m Pórtico PM ( 3 Uds )- PD=4,10m Braços =3,70m Total 3.400,00 sub- TT 04-Geral materiais R$ 7.344,10 40% R$ ,74 VALOR FINAL R$ ,74 VALOR POR M2 = R$ 257,04 R$ Total Total Total Total sub- TT 03-Geral materiais R$ 3.944,10

10 56 Segundo engenheiro Ricardo Bernardo Pereira, sócio gerente da I.R. Phoenix LTDA, devido ao baixo pé-direito, cargas atuantes baixas, e fechamento total, foi considerado blocos com apenas uma estaca, além de contar com vigas baldrames em duas direções. Conseguindo um custo menor na estrutura pré-moldada. Na tabela 16, estão exemplificado os valores paras os dois métodos analisados, tanto no comparativo entre unidades, como no conjunto habitacional inteiro. Tabela 16 - Comparativo de custo entre métodos. Comparativo Unidade 40 - B1 Moldada IN LOCO Pré-moldado Unidade Conjunto Unidade Conjunto R$ ,35 R$ ,70 R$ ,74 R$ ,88 Diferença R$ ,82 Porém a comparação não pode ser realizada apenas financeiramente, umas das principais vantagens de estruturas pré-moldadas, esta na agilidade de montagem. Nesta analise de tempo serão levados em consideração execução dos blocos e fixação de pilares e estruturas de coberturas. Não será levado em conta o tempo de estaqueamento, escavação e arrasamento de estacas pela razão de serem idênticos a ambos os métodos, isto serve para as vigas baldrames. A estrutura convencional moldada IN LOCO, normalmente era composta por equipes de três pessoas para cada unidade do conjunto, sendo formada por dois profissionais (pedreiros) e um Auxiliar (servente). Através dessas informações, e dos dados obtidos da Companhia de Habitação do Paraná (COHAPAR), chegou-se aos valores fixados na tabela 17, abaixo para tempo gasto por equipe para realização dos serviços descritos acima.

11 57 Tabela 17. Relação de tempo por etapa. RELAÇÃO TEMPO/UNIDADES ATIVIDADES TEMPO (dias) Blocos 3,00 Pilares 3,00 Estrutura telhado 10,00 cobertura 3,00 TOTAL 19,00 Um detalhe nesses valores citados anteriormente é em relação ao tempo de execução dos pilares, pois estes são apenas concretados após a execução da alvenaria de vedação, ocasionando uma variação nos valores obtidos, pois foi feita uma simulação, logo não são os valores reais. O tempo na execução da cobertura é grande devido à utilização das telhas cerâmicas, ocasionando uma estrutura de cobertura mais complexa, logo mais trabalhosa. O tempo decorrido no final do conjunto habitacional é a multiplicação do tempo dado pela tabela 17 pelos números de unidades existentes no conjunto habitacional, chegando ao valor expresso a seguir pela expressão: Tempo = = 3078 dias Para as estrutura pré-moldadas segundo dados da empresa I.R. Phoenix LTDA, para uma estrutura composta por três pórticos atirantados, seis blocos de coroamento, sendo que os blocos são concretados após a fixação do pilar, para possibilitar uma melhor ancoragem com os elementos de fundações. Este tempo de montagem para uma estrutura destas, contando com a cobertura, e todos seus elementos pertinentes gira em torno de três dias para uma unidade. Para o tempo gasto no final do conjunto habitacional temos a expressão a seguir: Tempo = = 486 dias

12 58 Com os resultados já mostrados anteriormente, foi montada a tabela 18 a seguir, contendo um resumo dos resultados obtidos tanto em relação a valores como em relação ao tempo gasto por cada método. Tabela 18. Resumo dos resultados obtidos. Sistema Convencional Sistema pré-moldado Valores Tempo Valores Tempo Unidade Conjunto Unidade Conjunto Unidade Conjunto Unidade Conjunto (R$) (R$) (Dias) (Dias) (R$) (R$) (Dias) (Dias) 11479, , , , Diferença de valores por unidade: Diferença de valores por conjunto: Diferença em porcentagem por conjunto: Diferença de tempo por unidade: Diferença de tempo por conjunto: Diferença em porcentagem por conjunto: R$ R$ 90% Dias Dias 16% 1.197, ,82 Menor Menor

13 59 6 CONCLUSÃO. A utilização de pórticos atirantados pré-moldados, embora seja uma das áreas mais difundidas, não é usualmente empregada na construção de empreendimentos residenciais, tendo sua imagem vinculada basicamente a galpões industriais e em regiões situadas no interior do país a estruturas de celeiros, aviários. Por esse motivo a iniciativa deste estudo, tentando verificar a viabilidade da utilização destas estruturas em residências. Como já citado anteriormente, foi utilizado como base um conjunto habitacional de casas populares localizado em Francisco Beltrão no Paraná, executadas pela Companhia de habitação do Paraná, uma empresa pública com sede na capital do estado em Curitiba, e dividida em varias regionais, sendo uma destas tomada como base neste estudo. Neste comparativo foi levada em consideração apenas a parte dos blocos de fundações, estrutura de sustentação, e estrutura de cobertura. Alguns itens foram deixados de lado, pois se tratarem de elementos idênticos presentes nos dois modelos comparados. Nos resultados apresentados podem não expressar exatamente a realidade devido o modelo de casa no sistema convencional ser constituída com uma cobertura com telhas cerâmicas, e a estrutura pré-moldada com telhas de fibrocimento. Essa variação nos resultados pode ocorrer devido à maior complexidade na execução de coberturas com telhas cerâmicas, pois a estrutura do telhado é diferenciada. Outro aspecto é na execução dos elementos de sustentação, pilares, estes são executados à medida que a alvenaria de vedação é levantada, no sistema convencional, levando a um gasto de tempo maior na execução deste serviço.

14 60 Com estes resultados podemos concluir que o sistema pré-moldado é viável, mesmo sendo comparado com uma empresa publica que não visa o lucro. Os valores ficaram muito abaixo tanto para analise em relação ao tempo, como em relação ao valor, embora a relação do valor estiver diretamente relacionada com o tempo, pois o que encarece o sistema convencional é a mão-deobra, pois esta normalmente paga por hora de trabalho, logo o custo da mão de obra é maior para este sistema. Além desta vantagem econômica e de tempo, uma grande vantagem deste sistema e que proporciona um ambiente de trabalho o qual não é afetado pela chuva, pela agilidade na execução da cobertura, possibilitando a execução de todos os outros trabalhos serem desenvolvidos sem a preocupação da interferência climática. Portanto com este trabalho chegou-se ao entendimento que o sistema prémoldado utilizado em casas populares pode vir a ser uma solução para o futuro, como um método de industrialização gerando um processo mais eficiente, podendo em estudos futuros acrescentar a parte de painéis de vedação, visando um ganho de produtividade.

15 61 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÂO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÂO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Forças devidas ao vento em edificações. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÂO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÂO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9062: Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldadas. Rio de Janeiro, CSM Soluções pré - moldados. Publicação eletrônica. Disponível em < Acesso em abr DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. COORDENAÇÃO GERAL DE OPERAÇÕES RODOVIÁRIAS. Publicação eletrônica. Disponível em < Acesso em abr EL DEBS. M. K. Concreto Pré-Moldado: Fundamentos e Aplicações. 2. Ed. São Carlos, Publicação EESC USP, p. MELO. C. E. E. Manual Munte de Projetos em Pré-fabricados de Concreto. 2. Ed. São Paulo, Editora PINI p. SANTOS, A. P. Análise estrutural de galpões atirantados de concreto prémoldado f. Tese mestrado em estruturas. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos, 2010.

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