Produtividade e custo no sistema de fôrmas: mesa voadora x cimbre convencional usadas em concreto protendido

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1 Produtividade e custo no sistema de fôrmas: mesa voadora x cimbre convencional usadas em Ana Karliane Carlos Dantas karlianedantas@gmail.com MBA Gerenciamento de Obras, Qualidade e Desempenho da Construção Instituto de Pós-graduação IPOG Natal, RN, 17/05/2017 RESUMO Este artigo científico estuda a produtividade e os custos no sistema de fôrmas. Foram analisados dois sistemas construtivos bem distintos entre si, a mesa voadora e o cimbre convencional, em um canteiro de obras localizado em na cidade de Fortaleza/CE, composto de duas torres (gêmeas), com 20 pavimentos tipo cada e um edifício garagem com 12 pavimentos. A pesquisa foi estimulada pela falta de comparativo entre os sistemas de fôrmas. O objeto de estudo compreende a análise de eficiência entre os métodos aplicados, tendo sua importância agravada quando se trata de índices de relevância como a produtividade e o custo entre eles. A pesquisa de campo deu-se no ciclo de 5 dias das concretagens das lajes, analisando as dificuldades de cada sistema e atrelando ao planejamento. Os dados utilizados na pesquisa foram em sua maioria materiais e pessoas envolvidas para a montagem de cada sistema. Palavras-chave: Produtividade. Cimbre. Mesa Voadora. Processo construtivo. Eficiência. Planejamento. 1 INTRODUÇÃO O setor da construção busca inovações em seus produtos e processos, de forma a otimizar os custos para maximização dos lucros através da melhoria na produtividade, menor consumo de materiais e maior reaproveitamento dos mesmos. Um exemplo é a utilização de aço cortado e dobrado em uma central de forma a fim evitar, desperdício de ferragem, melhor aproveitamento do espaço no canteiro de obras, bem como menor utilização de mão de obra, visto que, no cenário atual, a mesma é uma parcela importante nos gastos mensais do construtor devido sua valorização com a ascensão do mercado construtivo. (MOREIRA, 2013). Novas tecnologias construtivas sempre estão aparecendo no mercado da construção civil e essas novas ideias vêm inovando o método de construir a cada dia, em todas as áreas da construção. Criar, inovar e transformar são palavras que devem estar sempre na mente de profissionais de tecnologia para alcançar os objetivos. Até o mais básico da construção está

2 em evolução a cada dia, como o concreto, base de toda obra, e sua fôrma para poder dar forma aos projetos de engenharia. As armaduras protendidas veio a ser mais comum e consagra-se no Brasil nas últimas décadas como técnica construtiva, mas segundo a história breve do ele foi utilizado pela primeira vez por Eugene Freyssinet, um engenheiro estrutural e civil francês, em 1928, como um método para superar a fraqueza natural do concreto em tensão. O sistema de mesas voadoras é caracterizado pelo transporte vertical ou horizontal de estruturas denominadas mesas, compostas pelos elementos de escoramento e vigamento ligados à fôrma que dá o molde desejado à laje. O conjunto formato permite a desforma e a movimentação das mesas com o auxílio de gruas para a próxima etapa de concretagem (SH FÔRMAS, 2013). O sistema é de fácil locomoção, no Brasil desde a década de 80 que se vem utilizando, de forma até discreta, hoje em dia as empresas assim como profissionais estão acreditando no sistema como um todo e passando a utilizar em larga escala. Já o cimbramento convencional é feito de sistema misto, ou seja, painéis de madeirite compensado plastificado e perfis metálicos, de alumínio ou madeira que podem servir de vigas primárias ou secundárias, posicionando sobre torres cargas e escoramentos. O sistema bastante indicado para lajes que possuam muitos recortes. Sobre os perfis são instaladas as chapas de madeira compensada que servirão de forro para as lajes. O sistema corresponde ao conjunto de elementos responsáveis por suportar os esforços atuantes nas fôrmas, como o peso próprio da estrutura, cargas de equipamentos, funcionários e materiais, durante a sua execução, até que esta se torne autoportante. De acordo com Araújo (2004), o cimbramento é composto basicamente por quatro elementos: Escoramentos: peças verticais sujeitas aos esforços de compressão; Vigamentos: peças verticais sujeitas aos esforços de flexão; Travamentos: peças verticais ou horizontais sujeitas aos esforços de tração e/ou flexão; Mãos-francesas: peças inclinadas para a contenção horizontal. As fôrmas são estruturas provisórias destinadas a dar forma e suporte ao lançamento e adensamento do concreto fresco até que esse adquira uma resistência de suporte, garantindo a obtenção das dimensões, posições, níveis, texturas e geometria das peças estruturais, conforme especificados em projeto. Além disso, elas devem garantir o correto posicionamento das instalações e das armaduras, permitindo a colocação de espaçadores para garantir os cobrimentos e servir de suporte para os serviços de armação e concretagem (CALIL et al., 1998). 3 METODOLOGIA CIENTÍFICA O presente trabalho é uma pesquisa de dois sistemas de fôrmas usadas em estruturas de. Com pesquisa em artigos, livros e teses, sem restrição de período de publicação e dados aplicados em campo observando o comportamento dos sistemas. O estudo de caso utilizou-se de um método comparativo para confrontar dois métodos executivos diferentes para a utilização em

3 Para Pinheiro (2010), considerando que o conhecimento tecnológico possui natureza própria, específica, de ciência aplicada e técnica, por incluir a tecnologia (e a técnica) como pressuposto fundamental, ele se constrói a partir do conhecimento científico. 3.1 Quanto a natureza A pesquisa se caracteriza por ser uma pesquisa aplicada, pois, segundo PINHEIRO (2010) ela tem como objetivo gerar conhecimentos para aplicação prática dirigidos à solução de problemas específicos. 3.2 Quanto a abordagem do problema A pesquisa é quantitativa, por se tratar de uma coleta de informações, de dados, de levantamentos, de índices que segundo Pinheiro (2010), caracteriza esse tipo de pesquisa. 3.3 Quanto aos objetivos A pesquisa será exploratória-descritiva, uma vez que envolve levantamento bibliográfico, ao mesmo tempo em que serão levantados dados e haverá estabelecimento de relações entre as variáveis levantadas. 3.4 Quanto aos procedimentos técnicos A pesquisa, do ponto de vista dos procedimentos técnicos, será composta por pesquisa bibliográfica, pesquisa documental, levantamento de dados, estudo de caso da empresa objeto. 4 REFERENCIAL TEÓRICO A aplicação da pesquisa se resumirá em analise in loco relacionando o custo benefício dos sistemas (mesa voadora e cimbre convencional) e em referências bibliográficas, assim como análise de produtividade e custo. Com isso explorado, será mostrado alguns detalhes de cada sistema com custos envolvidos. 4.1 FERRAMENTAS APLICADAS FÔRMAS OBJETO ESTUDO Mesa Voadora A mesa voadora trata de um sistema racionalizado de fôrmas com escoramento metálico caracterizado pelo transporte vertical das estruturas monolíticas, denominadas mesas, formadas pela ligação dos elementos constituintes do escoramento, que permitem a desforma e o deslocamento dessa estrutura, com auxílio da grua, para a próxima laje a ser concretada.

4 Figura 1 Mesa voadora Fonte: Comunidade da construção Figura 2 Exemplo de projeto de mesa voadora com detalhes Fonte: Elaborado pelo autor

5 Figura 3 Exemplo de fôrmas de mesa voadora na obra objeto de estudo Fonte: Elaborado pelo autor Passo a passo mesa voadora Fabricação As mesas voadoras são montadas pela própria obra sob orientação inicial do fornecedor. São fornecidos projetos para montagem e a obra fornece o material para assoalho (madeirite) e os parafusos usados para sua fixação.

6 Transporte horizontal Figura 4 e 5 Fotos da fabricação de mesas voadoras Fonte: Elaborado pelo autor 2015 As mesas são transportadas horizontalmente através do uso do carro VR, locado ao fornecedor do escoramento. As mesas são levadas para as plataformas de içamento. Figura 6 Fotos do carro VR que transporta a mesa voadora horizontalmente Fonte: Elaborado pelo autor Transporte vertical O transporte vertical é feito através de grua, que coleta as mesas na plataforma.

7 Locação e nivelamentomesa voadora é lançada na laje sob mais um carro VR que faz a sua locação mais precisa. Após locada, o carro é retirado e a mesa é devidamente nivelada. Figura 7 e 8 Fotos da mesa voadora sendo transportada pela grua Fonte: Elaborado pelo autor Locação e nivelamento No geral as mesas são retangulares, e necessitam de acabamentos entre si e entre outros elementos como pilares e vigas. Esse acabamento também auxilia no travamento das mesas Desforma As mesas são facilmente desformadas. Para sua desforma, as escoras das mesas são afrouxadas aos poucos e a mesa vai descendo, na ocasião, o próprio peso da estrutura da mesa auxilia na sua retirada. 4.2 Cimbramento Comum É o conjunto de elementos-suporte que garantem o apoio consistente, indeformável, resistente às intemperes, às cargas de peso próprio do concreto e das fôrmas, inclusive às cargas decorrentes da movimentação operacional, de modo a garantir total segurança durante as operações de concretagem das unidades estruturais. (DER-SP, 2013).

8 No mercado existem diversas empresas especializadas no fornecimento de materiais para sistemas de cimbramentos assim como os projetos de escoramento e reescoramento, suporte técnico para acompanhamento da execução na obra, treinamentos, entre outros serviços para oferecer ao cliente a máxima rentabilidade e economia em obras. Os tipos de sistemas de cimbramentos são escoras (ou sistemas pontuais em um ou dois níveis), torres metálicas, mesas voadoras e deck light. O cimbramento, por sua vez, corresponde ao conjunto de elementos responsáveis por suportar os esforços atuantes nas fôrmas, como o peso próprio da estrutura, cargas de equipamentos, funcionários e materiais, durante a sua execução, até que esta se torne autoportante. De acordo com Araújo (2004), o cimbramento é composto basicamente por quatro elementos: Escoramentos: peças verticais sujeitas aos esforços de compressão; Vigamentos: peças verticais sujeitas aos esforços de flexão; Travamentos: peças verticais ou horizontais sujeitas aos esforços de tração e/ou flexão; Mãos-francesas: peças inclinadas para a contenção horizontal. As fôrmas são estruturas provisórias destinadas a dar forma e suporte ao lançamento e adensamento do concreto fresco até que esse adquira uma resistência de suporte, garantindo a obtenção das dimensões, posições, níveis, texturas e geometria das peças estruturais, conforme especificados em projeto. Além disso, elas devem garantir o correto posicionamento das instalações e das armaduras, permitindo a colocação de espaçadores para garantir os cobrimentos e servir de suporte para os serviços de armação e concretagem (CALIL et al., 1998). As fôrmas podem ser de madeira, metálicas, mistas (madeiras e metal) e híbridas no qual segundo Peres (2013) são os sistemas compostos por subsistemas de materiais diferentes. Podem ser de madeira, metálicos, mistos ou soluções específicas com a utilização de papelão, fibra de vidro, borracha, plástico ou outros. Os sistemas híbridos são uma combinação qualquer dos diferentes subsistemas. Alguns exemplos desse sistema são as fôrmas deslizantes e trepantes para pilar e a adoção de blocos cerâmicos para lajes nervuradas. O sistema de fôrma mista é o mais utilizado atualmente no mercado brasileiro para edificações de multipavimentos devido sua alta produtividade e bom reaproveitamento da fôrma aliado a um custo adequado O que é cimbramento comum? É uma solução mista, ou seja, com a presença de peças de diferentes materiais, indicada para lajes que possuam muitos recortes. O sistema é composto por perfis que podem ser utilizados como vigas secundárias ou primárias, posicionando sobre torres de carga e escoramentos. Os perfis podem ser metálicos, alumínio ou em vigas de madeira SH20, de alturas e resistências variáveis. Cada material possui suas propriedades mecânicas, e por isso

9 é recomendado um estudo detalhado para a escolha da melhor solução, a fim de evitar possíveis transtornos futuros. (CEHOP) Sobre os perfis são instaladas as chapas de madeira compensada que servirão de forro para as lajes. O sistema traz muita produtividade na montagem da fôrma de lajes e /ou vigas e por isso é um dos mais utilizados em edifícios multipavimentos. 5 ESTUDO DE CASO Figura 9 Montagem de cimbramentos Fonte: SH Fôrmas O estudo de caso como descrito, foi realizado em Fortaleza CE em uma obra de empresa privada que está no ramo da construção civil há 30 anos. A companhia possui um sistema de gestão integrada com os certificados internacionais de qualidade, saúde e segurança e meio ambiente - ISO 9001, OHSAS e ISO O estudo foi feito de modo a comparar dois tipos de fôrmas, que irá nos dar uma base de dados sólidos ao comparar custos e produtividade desses tipos de formas que são bastante utilizadas na construção civil, em específico a obra objeto de estudo usou a mesa voadora como principal forma, porém a empresa da obra em questão já usa cimbramento convencional há muitos anos. Sendo assim há condições de fazer tal comparativo. 5.1 Dados coletados Os primeiros dados coletados foi a fabricação da mesa voadora, pois a empresa que fornece o aluguel esse sistema entrega desmontado para que a empresa que alugue tais peças monte no local desejado de acordo com os projetos fornecidos pelo engenheiro calculista.

10 PRODUTIVIDADE DA FABRICAÇÃO DE MESA VOADORA (M²) EQUIPE HH/M² M²/DIA Carpinteiro 0,47 18,75 Auxiliar de Carpintaria 0,47 18,75 Tabela 1 Produtividade da fabricação da mesa voadora A aplicação do sistema na prática irá nos mostrar dados reais entre os dois sistemas de forma, conforme descrito anteriormente. Segue dados da aplicação da mesa voadora: PRODUTIVIDADE DE APLICAÇÃO DAS MESAS (M²) EQUIPE HH/M² M²/DIA Carpinteiro 0,24 36,06 Auxiliar de Carpintaria 0,15 57,696 Tabela 2 Produtividade de aplicação das mesas A obra sentiu um pouco de dificudade na montagem das mesas, pelo menos das primeiras, porém com a prática e a repetição conseguiram fabricar mais rápido. Porém a equipe alocada para executar o serviço já está com esses funcionários designados a fabricação e aplicação das mesmas. Segue dados do cimbramento convencional: PRODUTIVIDADE DO CIMBRAMENTO CONVENCIONAL (M²) EQUIPE HH/M² M²/DIA Carpinteiro 0,54 16,30 Auxiliar de Carpintaria 0,36 24,44 Tabela 3 Produtividade do cimbramento convencional Diante dos resultados podemos observar a maior produtividade da aplicação das mesas voadoras em relação ao cimbramento convencional, se dá principalmente porque a mesa voadora já tem os reescoramentos acoplado a ela, só precisando nivelar, uma peça única. Já o cimbre comum, precisa de mais tempo para acoplar as escoras a fôrma propriamente dita, isso faz com o que precise de mais tempo para poder monta-la.

11 5.1 Desenho de processo Na obra do ITC Fortaleza, a empresa chama de desenho de processo uma tabela com dados do serviço a ser iniciado no canteiro, por exemplo a forma propriamente dita de uma laje: O engenheiro irá criar uma tabela padrão com o nome do serviço, algumas colunas mostrando a área, homem hora alocado (HH), dias alocados, materiais, quantos m² no serviço empregado e etc, com esse desenho de processo montado há previsto a quantidade de funcionários que irá fazer o serviço desejado. Conforme mostra abaixo, segue o desenho de processo do serviço propriamente dito Desenho de processo da mesa voadora DESENHO DE PROCESSO LAJE TIPO COM MESA VOADORA (CICLO 5 DIAS) SERVIÇO ÁREA HH HH Aloc. DIA Aloc. Forma de pilar 300,75 Carpinteiro 0,56 169,17 19,22 Auxiliar de Carp. 0,37 109,95 12,49 Forma de viga 135,19 Carpinteiro 0,56 74,04 8,64 Forma de laje cimbre Forma trecho mesa laje Auxiliar de Carp. 0,37 49,43 5,62 95,78 Carpinteiro 0,56 53,88 6,22 Auxiliar de Carp. 0,37 35,02 3,98 578,22 Carpinteiro 0,24 141,11 16,03 Auxiliar de Carp. 0,15 88,19 10,02 Concreto da laje 174,00 Carpinteiro 0,69 120,46 13,69 Auxiliar de Carp. 0,32 55,68 6,33 RESUMO TOTAL Carpinteiro 560,66 63,71 Aux Carp. 338,27 38,44 Tabela 4 Desenho de processo da mesa voadora DESENHO DE PROCESSO LAJE TIPO CIMBRE NORMAL ORÇAMENTO (CICLO 5 DIAS) SERVIÇO ÁREA HH HH Aloc. DIA Aloc. Forma de pilar 300,75 Carpinteiro 0,55 165,41 18,80

12 Auxiliar de Carp. 0,36 108,27 12,30 Forma de viga 135,19 Carpinteiro 0,55 74,35 8,45 Forma de laje cimbre Auxiliar de Carp. 0,36 48,47 5,53 672,74 Carpinteiro 0,55 370,01 42,05 Auxiliar de Carp. 0,36 242,19 27,52 Concreto da laje 174,00 Carpinteiro 0,64 111,36 12,65 Auxiliar de Carp. 0,32 55,68 12,65 RESUMO TOTAL Carpinteiro 721,13 81,95 Equipe sugerida para executar o serviço: Aux Carp. 454,80 51,68 Tabela 5 Desenho de processo do cimbre normal. CIMBRAMENTO CONVENCIONAL EQUIPE EM 5 DIAS EQUIPE SUGERIDA Carpinteiro 16,39 17 CARPINTEIROS Auxiliar de carp. 10,34 10 AUXILIARES Tabela 6 Equipe sugerida para executar a laje com cimbramento convencional MESA VOADORA EQUIPE EM 5 DIAS EQUIPE SUGERIDA Carpinteiro 12,74 12 CARPINTEIROS Auxiliar de carp. 7,69 8 AUXILIARES Tabela 7 Equipe sugerida para executar a laje com mesa voadora Como mostram as tabelas, a equipe para executar a laje tipo de 1109,94m², com a mesa voadora utiliza menos mão de obra do que a forma de cimbramento convencional, assim gera uma economia de mão de obra além de mostrar que a produtividade da equipe da mesa voadora também é maior.

13 Comparativo de custos de mão de obra entre mesa voadora e cimbre comum: EQUIPE ADOTADA MESA VOADORA Salário laje Total sem encargos Total com encargos 12 CARPINTEIROS R$ 2.500,00 R$ ,00 R$ ,00 8 AUXILIARES R$ 1.630,00 R$ ,00 R$ ,80 Tabela 8 Valor de mão de obra com a mesa voadora R$ ,80 EQUIPE SUGERIDA CIMBRE COMUM Salário laje Total sem encargos Total com encargos 17 CARPINTEIROS R$ 2.500,00 R$ ,00 R$ ,00 10 AUXILIARES R$ 1.630,00 R$ ,00 R$ ,00 Tabela 9 Valor de mão de obra com cimbre comum R$ ,00 Conforme tabelas podemos ver uma economia nítida de mão de obras entre dos dois sistemas, uma economia de 26,80% entre a equipe adotada da mesa voadora e a equipe sugerida do cimbre comum. 6 CONCLUSÕES A construção civil sempre se mostra pouco tecnológica no Brasil, ainda é comum encontrar profissionais na área da construção não se adaptando com tais tecnologias, ainda com pensamento que a construção civil tem que ser arcaica e com índices de produtividade ultrapassados. Mesmo sendo utilizado desde o século XIX, o ainda sofre uma certa resistência para ser utilizado, nele há métodos nos quais a armadura sofra um préalongamento, gerando um sistema auto equilibrado de esforços, ou seja, tração no aço e compressão no concreto, talvez pelo misticismo de que seja mais caro que o concreto armado. Há muitas situações que o vão precisa ser livre totalmente, sem vigas e o é uma escolha pertinente para tal fim. O estudo de caso mostrado, expõe o cimbre comum que é utilizado em larga escala em nossas construções, na empresa objeto de estudo não é diferente e na sua total maioria de obras é utilizado esse tipo de fôrma. O cimbre comum é mais simples em sua composição, porém existe muitas partes mistas e soltas, isso faz com o que o seu manejo e montagem seja mais lenta, deixando a produtividade menor, porém mais fácil seu transporte e manejo. Já a mesa voadora vem desmontada, porém quando montadas não há a necessidade de ter uma

14 equipe só para esse fim e nem tanto perder esse tempo em montagem, ou seja, o trabalho que a obra teria montando as mesas só teria uma vez. Seu transporte de um pavimento para o outro precisa ter uma logística arrojada e eficaz, pois ela precisa de dedicação quase que exclusiva da grua, o seu peso é bastante elevado não sendo viável ter em obras sem grandes gruas, o guincho foguete (velox) não suporta o peso elevado da mesa voadora, tornando uma grande desvantagem, pois se a grua quebrar ela ficará impossibilidade de continuar seu transporte, assim como as manutenções e elevação (telescopagem) precisa ter um planejamento minucioso para que não ocorra paradas significativas e com isso alterando o ciclo para então ter feito a concretagem de seu pavimento. Assim expondo, conclui-se que nesse modelo de obra com seus projetos arrojados e quase sem vigas (apenas no poço dos elevadores e escadas), utilizando o, carrinho para suporte e nivelamento de mesas voadoras e grua para seu transporte vertical de um pavimento para outro, aconteceu uma economia significativa no montante da obra nessa fase de estrutura, foi notório que a quantidade de funcionários foi reduzida de 17 carpinteiros e 10 auxiliares de carpintaria em cimbre comum para 12 carpinteiros e 8 auxiliares de carpintaria utilizando a mesa voadora, aumentando significativamente sua produtividade utilizando o mesmo ciclo para os dois sistemas de fôrma, como se pode perceber o ciclo de 5 dias com a mesa voadora utiliza menos funcionários que o cimbre comum. Todo esse processo de ciclo, número de funcionários e escolha da fôrma gerou uma economia na mão de obra 26,80% entre a equipe adotada da mesa voadora e a equipe sugerida do cimbre comum, sendo mais viável para esse tipo de obra com os projetos específicos a utilização da mesa voadora como fôrma escolhida. 8 REFERÊNCIAS ARAÚJO, Luis Otávio Cocito de. Tecnologia e Gestão de Sistemas Construtivos de Edifícios. Apostila da Disciplina de Tecnologia de Produção de Edificações em Concreto Armado. São Carlos: Universidade Federal de São Carlos, ASSAHI, Paulo Nobuyoshi. Sistema de Fôrma para Estruturas de Concreto. Boletim Técnico. São Paulo : s.n. COSTA, Carlyne Pomi Diniz. Fôrmas para a construção civil e suas aplicações / Carlyne Pomi Diniz Costa Minas Gerais: UFMG / Escola de engenharia, FLECK, Verônica Chaves. Sistemas de fôrmas: Análise comparativa entre os sistemas de fôrmas voadoras e convencional na execução de estruturas de concreto armado/ Verônica Chaves Fleck Porto Alegre: UFRS / Escola de Engenharia, HANAI, João Bento. Fundamentos de. Apostila da disciplina de estruturas. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2005

15 JORGE, Felipe Mignone Quintairos. Práticas construtivas capazes de reduzir o tempo de execução de obras/ Felipe Mignone Quintairos Jorge Rio de Janeiro: UFRJ / Escola Politécnica, PERES, Pedro de Oliveira. Um Estudo Comparativo sobre os Sistemas de Fôrmas: Mesa Voadora X Convencional / Pedro de Oliveira Peres Rio de Janeiro: UFRJ / Escola Politécnica, OBATA, Sasquia H. Trabalho de Racionalização dos Serviços de Fôrmas na construção Civil. Apostila da Disciplina da Racionalização da Construção Civil. São Paulo : Universidade de São Paulo, SH FÔRMAS. Catálogo de Equipamentos Disponível em: < Acesso em: 18 outubro 2013.