Prof. Dr. Marcelo Ferreira, 14/03/2012

Transcrição

1 Aplicação do Concreto Pré-Moldado em Sistemas Construtivos Mistos / Híbridos Prof. Dr. Marcelo Ferreira, 14/03/2012

2 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos O benefício da Construção Mista Industrializada está na combinação de materiais, pois as vantagens de um material compensa a desvantagem do outro. Esse tipo de construção pode prover economia, rapidez, flexibilidade, alta qualidade e uma estética agradável, com uma obra mais diversificada. Goodchild (1995)

3 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Sistema Construtivo visto como um Produto Desempenho = Comportamento Integrado Trent Concrete (2001) Nottingham (UK)

4 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos FIB Bullettin 19 (2002) FIB - Commission 6 Task Group 6.3 Kim Elliott (UK) Chair

5 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Sistemas Construtivos Mistos - FIB (2002) Mixed Construction: quando se tem dois ou mais materiais estruturais combinados em um mesmo sistema construtivo. NOTA: Em alguns países europeus, os Sistemas Construtivos Mistos podem ser encontrados em mais de 75% dos edifícios novos...

6 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Sistemas Construtivos Mistos - FIB (2002) Mixed Composite Seção Composta: onde dois materiais são associados para atuar conjuntamente numa seção estrutural. Mixed Hybrid Solução Híbrica: onde se tem diferentes processos construtivos para o mesmo material (pré-moldado + moldado no local).

7 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Sistemas Construtivos Mistos: Não existe um sistema construtivo que seja sempre a melhor solução para todas as situações de projeto... A escolha adequada da combinação dos diferentes materiais e processos depende das necessidades específicas de cada obra ou da conjuntura econômica

8 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Aplicação do CPM em Sistemas Mistos Sistemas Construtivo s Mistos

9 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Pré-fabricados em Sistemas Mistos (Vantagens) Redução de concretagem no local Redução de formas Redução de armadura passiva (lajes protendidas) Redução de proteção contra incêndio Maior velocidade de construção

10 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Desempenho de Sistemas Construtivos Características Funcionais; Requisitos de Desempenho; Critérios de Desempenho; Condições de Exposição (Agentes Internos e Externos); Vida Útil; Desempenho Potencial do Produto > Qualidade.

11 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Combinações Mais Usuais: Elementos de laje pré-fabricadas (em concreto armado ou protendido) apoiados em vigas de aço; Vigas pré-moldadas apoiando pavimentos mistos com forma incorporada do tipo Steel Deck ; Paredes pré-moldadas usadas para contraventar estruturas metálicas reticuladas; Perfis pré-moldados estabilizados por diagonais de contraventamento metálicas em estruturas pré-moldadas reticuladas; Pilares pré-moldados apoiando coberturas metálicas; Painéis de fachada em concreto pré-moldado para fechamento de estruturas metálicas para galpões e edifícios

12 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Escolha dos Sistemas Construtivos Opções & Alternativas Opções para uma engenharia melhor & controle de custos Escopo Condições técnicas, materiais, locais e econômicas Objetivos Controle de Tarefas Controle de Prazos Controle de Custos Controle de Decisões Controle de Acidentes Controle de Falhas Conceitos & idéias Anteprojeto Projeto: Dimensionamento & Detalhamento Produção na fábrica Transporte & Montagem

13 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Escolha dos Sistemas Construtivos Nas etapas de projeto e planejamento, os custos acumulados ainda são baixos, sendo maiores as possibilidades de interferências positivas no processo, seja quanto à definição das características finais do produto, seja quanto aos custos da produção. Novaes & Franco (1997)

14 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Escolha dos Sistemas Construtivos

15 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Escolha do Sistema Construtivo Misto Arquitetos / Engenheiros / Construtores Gosto...? Conhecimento...? Experiência...?

16 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Escolha do Sistema Construtivo Misto Tipologia Arquitetônica; Viabilidade Técnica ; Investimento Inicial; Infra-estrutura Para Produção; Disponibilidade de Materiais; Disponibilidade de Mão-de-Obra; Prazos; Número de Unidades;

17 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Fatores Condicionantes Fatores Tecnológicos (viabilidade técnica, know-how, de projeto) Fatores de Produção (viabilidade da fabricação e da montagem) Fatores Econômicos (viabilidade)

18 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Fatores Tecnológicos Relação custo x benefício; Escala de Produção; Atendimento às exigências normativas; Desempenho dos produtos construtivos; Estabilidade física e química dos materiais e componentes; Integração e compatibilidade entre os subsistemas; Durabilidade do sistema;

19 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Fatores de Produção Disponibilidade de materiais e mão-de-obra; Disponibilidade (Capacidade) de equipamentos ; Análise do acesso e condições de montagem no local da obra; Condições regionais de produção da construção; Não precisa ser totalmente modulada ou seriada para ser viável; O processo deve ser racionalizado do projeto à produção, devendo haver padronização.

20 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Fatores Econômicos Avaliar as expectativa de investimento e de retorno; A distância entre a fábrica e a obra é fator muito importante (500 km) ; Deve-se estudar as logísticas e facilidades na localidade; Avaliar questões culturais locais (entender o mercado).

21 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Estudo da Racionalização do Uso de Elementos Pré-moldados de Concreto em Estruturas Mistas Canassa, P., Ferreira, M. (2006) NETPRE UFSCar (FAPESP) Aplicações no Brasil

22 Aplicações no Brasil Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Fonte: Pesquisa NETPRE (2007) 3,57% 3,57% Lajes LAJES Pré-moldadas Metálicas (Steel Deck) In Loco 7,14% 3,57% Cobertura COBERTURA 17,86% Pré-moldada Metálica In Loco Madeira 92,86% 71,43% PILARES Pilares 7,14% VIGAS Vigas 25,92% 14,82% 59,26% Prémoldados Metálicos In Loco 28,57% 64,29% Pré-moldados Metálicos In Loco

23 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Considerações da Pesquisa Fonte: Pesquisa NETPRE (2007) As LAJES ALVEOLARES são os elementos que melhor se adaptam aos sistemas construtivos de pré-fabricação aberta, podendo ser integradas com todos os principais sistemas estruturais, quer em estruturas de esqueleto ou de paredes (ou painéis) estruturais. Apresentam-se totalmente dominantes no mercado de lajes, uma vez que seu rendimento estrutural e as vantagens proporcionadas pela protensão são muito superiores às dos demais materiais.

24 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Considerações da Pesquisa Fonte: Pesquisa NETPRE (2007) A combinação de pré-moldados com o concreto moldado no local (Hybrid Construction) apresenta vários benefícios para edifícios com múltiplos pavimentos. Uma solução híbrida bastante empregada é a combinação de pilares ou núcleos moldados no local com vigas e lajes em concreto pré-moldado. (maior valor agregado na fachada) através do emprego de painéis pré-moldados com concreto arquitetônico.

25 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Concreto Pré-Moldado + Aço

26 Concreto Pré-Moldado + Sistemas Mistos

27 Concreto Pré-Moldado + Aço

30 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Viga Metálica + Laje Alveolar (Laje Mista) Vão da laje (m) x Vão da viga (m) FIB - Bullettin 19 Espessura Total do Pavimento (mm)

31 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Viga Metálica + Laje Alveolar (Laje Mista)

33 Viga Metálica + Laje Alveolar (Slim Floor) Concreto Pré-Moldado + Aço

34 Concreto Pré-Moldado + Aço Viga Metálica + Laje Pré-Moldada (Laje sem viga)

37 Viga Metálica + Laje Alveolar (Viga Delta) Concreto Pré-Moldado + Aço

42 Aplicação no Brasil Concreto Pré-Moldado + Aço

46 Concreto Pré-Moldado + Aço Viga Pré-Moldada + Steel Decking

52 Concreto Pré-Moldado + Aço Estrutura In-Loco + Pré-Moldada + Cobertura Metálica Aplicação no Brasil

72 Concreto Pré-Moldado + Moldado no Local Concreto Pré-Moldado + Moldado no Local

73 Concreto Pré-Moldado + Moldado no Local

80 Concreto Pré-Moldado + Moldado no Local Vigas baixas Pilares descontínuos

87 Aplicação no Brasil Concreto Pré-Moldado + Moldado no Local

93 Concreto Pré-Moldado + Alvenaria Concreto Pré-Moldado + Alvenaria

94 Concreto Pré-Moldado + Alvenaria

101 Concreto Pré-Moldado + Madeira Concreto Pré-Moldado + Madeira

102 Concreto Pré-Moldado + Madeira

106 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Considerações Finais O concreto pré-moldado é indispensável para a composição de sistemas mistos industrializados, tornando os processos mais racionalizados e os canteiros mais limpos.

107 Concreto Pré-Moldado em Sistemas Mistos Núcleo de Estudo e Tecnologia em Pré-Moldados de Concreto Contato NETPRE-UFSCar Laboratório NETPRE / Tel Departamento de Engenharia Civil DECiv Universidade Federal de São Carlos - UFSCar