Construções Industrializadas

Transcrição

1 Mestrado em Engenharia Urbana Disciplina: Construções Industrializadas Professor: Dr. Eng. Rafael Alves de Souza para contato:

2 Programa da Aula Histórico; Industrialização da construção urbana; Vantagens e desvantagens; Materiais utilizados na pré-moldagem.

3 Histórico (Mundo) O sistema construtivo em pré-moldados de concreto sofreu um grande impulso no seu desenvolvimento logo após a Segunda Guerra Mundial; Novos métodos e técnicas de construção que enfatizassem a racionalização e a produtividade, impulsionando a pré-fabricação; Necessidade de construção em grande escala e a escassez de mão-de-obra impulsionaram o método.

4 Histórico (Brasil) Primeiro emprego da pré-moldagem data de 1925, com a fabricação de estacas para o Jockey do Rio de Janeiro; Nos anos 60, chegaram no Brasil os reflexos do grande avanço da pré-moldagem na Europa e EUA; Nos anos 70 e 80, tentativa de aplicação dos sistemas fechados em edificações residenciais (habitacionais);

5 Histórico (Brasil) Nos anos 90, difunde-se no Brasil o conceito do préfabricação de ciclo aberto para componentes. No final da década, difunde-se a utilização de painéis arquitetônicos. Sobre a História da Pré-Fabricação no Brasil, consultar o livro do Prof. A.C. Vasconcelos (2002).

6 Definições INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO PRÉ-MOLDAGEM PRÉ-FABRICAÇÃO

7 Pré-Moldagem Processo de execução em que a construção, ou parte dela, é moldada fora do seu local de utilização definitivo.

8 Pré-Fabricação Método industrial de construção em que os elementos são fabricados, em grandes séries, por métodos de produção em massa.

9 Industrialização da Construção Civil A CONSTRUÇÃO CIVIL É CONSIDERADA UMA INDÚSTRIA ATRASADA Baixa produtividade Desperdício de materiais Morosidade Baixo controle de qualidade

10 Industrialização da Construção É o emprego de forma racional e mecanizada de materiais, meios de transporte e técnicas construtivas para se conseguir uma maior produtividade (Fernández Ordóñez)

11 Industrialização da Construção Civil A industrialização da construção é um processo evolutivo que, através de ações organizacionais e da implementação de inovações tecnológicas, métodos de trabalho e técnicas de planejamento e controle, objetiva incrementar a produtividade e o nível de produção e aprimorar o desempenho da atividade construtiva. (SABATINI, 1989)

12 Industrialização da Construção Civil A industrialização é um processo caracterizado por: continuidade no fluxo de produção, padronização, integração dos diferentes estágios do processo global de produção, alto nível de organização do trabalho, mecanização em substituição ao trabalho manual (sempre que possível), pesquisa e experimentação organizada integrada à produção. (VARGAS, 1981)

13 Racionalização da Construção Civil Racionalização é um processo por meio de desenvolvimentos tecnológicos, conceitos, métodos organizacionais e investimentos de capital, visando incrementar a produtividade e elevar o nível de produção. INDUSTRIALIZAÇÃO = RACIONALIZAÇÃO + MECANIZAÇÃO

14 Industrialização da Construção Civil Pré-fabricação de Ciclo Fechado Pré-fabricação de Ciclo Aberto Pré-fabricação de Ciclo Flexibilizado

15 Pré-Fabricação de Ciclo Fechado Quando o sistema construtivo não permite intercambialidade dos elementos, ou seja, não é possível utilizar outros elementos além daqueles do sistema construtivo.

16 Pré-Fabricação de Ciclo Aberto A industrialização ocorre com base em elementos disponíveis no mercado, por exemplo, construção com painéis de laje do fabricante A e painéis de fechamento do fabricante B.

17 Pré-Fabricação de Ciclo Flexibilizado Não apenas os componentes são abertos mas todo o sistema. O projeto também passa a ser necessariamente aberto e flexibilizado para se adequar a qualquer tipologia arquitetônica.

18 Industrialização da Construção Civil PERSPECTIVAS DO EMPREGO DO CONCRETO PRÉ-MOLDADO Aumenta o grau de desenvolvimento tecnológico e social; Valorização da mão-de-obra; Exigências mais rigorosas da qualidade dos produtos; Condições de trabalho na construção civil.

19 Holanda Suécia Alemanha Reino Unido Espanha França Japão Itália EUA Canadá Brasil Dinamarca Industrialização da Construção Civil Finlândia Porcentagem do consumo de cimento utilizado no concreto pré-moldado

20 Industrialização da Construção Civil Alemanha Dinamarca Japão Itália Suécia França Reino Unido EUA Canadá Brasil Holanda Finlândia Espanha Consumo de concreto pré-moldado em kg por habitante

21 Industrialização da Construção Civil Manufatura Mecanização Industrialização Planejamento Improvisação Projeto Planificação Unidade Produtiva Individual Empresa Fábrica Produção Unitária Unitária com máquinas Massiva Recursos / investimento Ferramentas manuais Investimento em equipamento Investimento em máquina

22 Industrialização da Construção Civil Viabilidade Econômica: (Custos fixos + Custos variáveis) < Custo com manufatura Produção mínima para industrializar

23 Custos Fixos e Variáveis Custos Fixos: (Soma de todos fatores fixos de produção, independente da quantidade da venda) Salários, encargos, avisos prévios, cestas básicas, vale transporte, convênios médicos, vale-refeição, aluguel, IPTU, água, luz, combustiveis, etc Custos Variáveis: (Mudam de acordo com a produção ou quantidade de trabalho) Matéria-prima, embalagens, comissões de venda, ICMS, ISS, PIS, CONFINS, IPI, Contribuição Social, fretes, mão-de-obra terceirizada.

24 Industrialização da Construção Civil

25 Vantagens e Desvantagens

28 Tipos de Concreto Pré-Moldado TIPOS DE CONCRETO PRÉ-MOLDADO Quanto ao local de produção dos elementos Quanto à incorporação de material para ampliar a seção resistente no local de utilização definitivo Quanto ao papel desempenhado pela aparência pré-moldado de fábrica pré-moldado de seção completa pré-moldado normal pré-moldado de canteiro pré-moldado de seção parcial pré-moldado arquitetônico

29 Tipos de Concreto Pré-Moldado Pré-moldado pesado e leve : A distinção é subjetiva e circunstancial; Equipamentos de transporte e montagem; Leves: até 30 kg; Médio: entre 30 kg e 500 kg; Pesado: acima de 500 kg (necessita de equipamentos especiais).

30 Tipos de Concreto Pré-Moldado Pré-moldado normal: Não há preocupação com aparência. Pré-moldado arquitetônico: Contribui na forma arquitetônica ou no efeito de acabamento da construção; Pode ou não ter finalidade estrutural.

31 Pré-Moldado Normal

32 Pré-Moldado Arquitetônico

33 Pré-Moldado Arquitetônico

34 Tipos de Concreto Pré-Moldado Pré-moldado de fábrica: Executado em instalações distantes da obra; Transporte: custo e dimensões máximas.

35 Pré-Moldado de Fábrica

36 Pré-Moldado de Fábrica

37 Tipos de Concreto Pré-Moldado Pré-moldado de canteiro: Executado nas proximidades da obra; Facilidade de transporte; Não sujeito a impostos como IPI e ICMS.

38 Pré-Moldado de Canteiro

39 Pré-Moldado de Canteiro

40 Tipos de Concreto Pré-Moldado Pré-moldado de seção completa: - Vigas, pilares, fundações, etc. Pré-moldado de seção parcial: - Vigas, lajes, etc.; (Monolitismo da estrutura)

41 Pré-Moldado de Seção Completa

42 Pré-Moldado de Seção Parcial

43 Pré-Moldado de Seção Parcial

44 Materiais Utilizados Perfis Metálicos Concreto Simples Concreto Armado Concreto Protendido Concreto de Elevada Resistência Concreto Auto-Adensável Argamassa Armada Concreto Reforçado com Fibras Elastômero e Argamassas Especiais

45 Materiais Utilizados Qualidades Desejáveis: Grande durabilidade; Baixa manutenção; Isolante térmico e hidrófugo; Resistência ao fogo; Estabilidade volumétrica; Resistência mecânica elevada. Facilidade de ser executado por meios mecânicos; Ligações de forma fácil e simples; Funções de estrutura e de fechamento.

46 Placas Metálicas

47 Perfis e Chumbadores Metálicos 250 a 350 MPa CA25 Utilizados em insertos e conexões Soldas com eletrodos E60 xx e E70 xx

48 Concreto Simples Concreto Simples: Pasta (cimento + água); Argamassa (cimento + água + areia); Concreto de granulometria fina (cimento + água + areia + pedrisco); Concreto (cimento + água + areia + brita).

49 Resistências e Dosagens Típicas Pilares, Vigas e Escadas Desforma entre 12h e 24h, inclusive para os elementos protendidos. Utilizados recursos como Cimento ARI e Cura a Vapor

50 Concreto Simples + Armaduras Tipo Material Arranjo Introdução de força prévia Resistência Contínua Descontínua Aço Não-metálica Fios Barras Telas Perfis Cordoalhas Passiva Ativa Normal Elevada Aço aço comum; aço inoxidável. Polimérica polipropileno (PP); polietileno (PE), álcool de polivinila (PVA), etc. Minerais vidro; amianto. Vegetais coco; sisal; piaçava; etc. Outros carbono.

51 Concreto Armado: Concreto (cimento + água + areia + brita); Reforço (armadura passiva). Concreto Armado

52 CA25, CA50, CA50S, CA60, etc. Concreto Armado

53 Concreto Protendido Concreto Protendido: Concreto (cimento + água + areia + brita); Reforço (armadura ativa + armadura passiva).

54 Fios para Concreto Protendido

55 Fios para Concreto Protendido

56 Cordoalhas para Concreto Protendido

57 Cordoalhas para Concreto Protendido

58 Cordoalhas Engraxadas para Concreto Protendido

59 Cordoalhas Engraxadas para Concreto Protendido

60 Concreto Protendido (Pré-Tensão)

63 Cunhas de Ancoragem Exemplo de cunha para ancoragem individual dos cabos

68 Concreto Protendido (Pós-Tensão)

72 Concreto Protendido (Pós-Tensão) Macaco Hidráulico para Cordoalha de Diam. 12,7 e 15,2 mm

77 Concreto Protendido (Pós-Tensão) Macacos Hidráulicos 20 a 500 Ton para Protensão

90 Concreto Protendido (Pós-Tensão) Exemplos de ancoragens ativas em protensão com pós-tensão

97 Aditivos Usuais para Concreto Pozolana: utilizado em substituição parcial do cimento em alguns elementos protendidos (Reduz o consumo de água e o calor de hidratação). Retardador de pega: aplicados à superfície das formas, quando se deseja expor o agregado graúdo através da remoção da nata de cimento. Pigmentos para concreto aparente.

98 Treliças

99 Treliças

100 Treliças

101 Treliças

102 Treliças

103 Treliças

104 Espaçadores

105 Espaçadores de Laje

106 Telas Soldadas (CA60)

107 Telas Soldadas

108 Corte e Dobra

109 Concreto Auto-Adensável Uso de aditivos superplastificantes e/ou modificadores de viscosidade, combinados com alto teor de finos (adições minerais, fílers e/ou areia fina)

110 Argamassa Armada Argamassa + Armadura Passiva e/ou Ativa Armadura em forma de tela; Elementos de pequena espessura (4cm); Cobrimento das armaduras de 4 a 8 mm.

111 Argamassa Armada

116 Concreto Reforçado com Fibras Concreto + Armadura descontínua Fibras de aço, fibras de vidro, fibras de polipropileno, etc. Inibe fissuração, melhora desempenho contra impacto, retração e fadiga

117 Concreto Reforçado com Fibras

118 Demais Materiais

119 Ideias Simples

120 Ideias Simples

121 Ideia Simples

122 Referências Bibliográficas Prof. Dr. Mounir Khalil El Debs (EESC) Livro Concreto Pré-Moldado: Fundamentos e Aplicações Prof(a) Dr.(a) Mônica Pinto Barbosa (UNESP) Notas de Aula Sistemas Construtivos de Estruturas Pré-Moldadas Prof. Dr. João Carlos Della Bella (POLI/USP) Notas de Aula Estruturas Pré-Moldadas de Concreto, PECE Manual Munte de Pré-Moldados e ABCIC NBR 9062 e NBR 6118