Sistemas Estruturais Otimizados

Transcrição

1 Sistemas Estruturais Otimizados Lajes Planas Protendidas Eng. Helder Martins

2 Cenário da Construção Civil 55% CBIC CUB % 45% 40% fev/07 abr/09 jul/11 set/13 nov/15 Custos com Material Custos com Mão de Obra

3 Cenário da Construção Civil Fonte: 86º ENIC Principais problemas da construção civil de acordo com construtores Elevada carga tributária Falta de trabalhador qualificado Falta de demanda Alto custo da mão de obra Competição acirrada de mercado Condições climáticas Taxas de juros elevadas Falta de capital de giro Inadimplência dos clientes Licenciamento ambiental Alto custo da matéria prima Outros Falta de financiamento de longo prazo Disponibilidade de terrenos Falta de matéria prima Falta de equipamentos de apoio ,8 26,9 20,5 [VALOR] 18 16,1 15,7 11,9 10,9 7,3 6,3 45,3 41,5

4 Alavanca da Produtividade Laboratório com 53 obras CONSTRUTORA FUNCIONÁRIOS SERVENTE AUXILIAR PROFISSIONAL ENCARREGADO MESTRE ÁREA (m²) CICLO DA LAJE (DIAS) LAJES POR MÊS CUSTO / DIA PRODUTIVIDA DE (HOMEM / DIA) m²/ DIA PREÇO (m²) 1 A ,00 7 3, ,1 1,4 198,9 R$ 15,25 2 B ,5 518,00 6 3, ,2 1,9 86,3 R$ 20,48 3 C ,5 518,00 6 3, ,8 2,3 86,3 R$ 24,67 4 D ,03 6 3, ,1 2,6 67,3 R$ 28,75 5 E ,06 7 3, ,9 2,2 59,2 R$ 30,66 6 F ,00 5 4, ,9 3,5 82,6 R$ 31,17 7 G ,00 5 4, ,9 3,5 82,6 R$ 31,17 8 H ,00 6 3, ,0 2,8 90,0 R$ 31,57 9 I , , ,8 1,2 60,0 R$ 31,85 10 J ,00 7 3, ,9 2,8 79,7 R$ 36,88 11 K ,0 1,5 14,0 892,7 13,3 24,0 R$ 37,19 12 L , , ,7 1,9 71,6 R$ 37,41 13 M , , ,6 1,5 40,0 R$ 39,49 14 N ,00 5 4, ,1 4,5 87,0 R$ 42,47 15 O ,52 7 3, ,8 3,4 43,9 R$ 42,52 16 O ,00 7 3,0 861,4 3,1 20,0 R$ 43,07 17 P 5,67 4,33 8,67 1,33 0,33 272,28 7 3, ,0 3,6 38,9 R$ 45,15 18 Q 5,67 4,33 8,67 1,33 0,33 272,28 7 3, ,0 3,6 38,9 R$ 45,15 19 R ,33 364,20 7 3, ,7 3,5 52,0 R$ 45,33 44 AV , ,5 904,3 2,6 12,1 R$ 74,92 45 AX , , ,6 2,6 16,0 R$ 77,54 46 AZ , , ,9 1,9 34,0 R$ 81,64 47 BA ,00 8 2, ,0 5,9 26,5 R$ 86,42 48 BB , , ,8 2,9 30,5 R$ 87,56 49 BC ,5 365, , ,4 4,1 30,4 R$ 102,79 50 BD , , ,2 3,8 17,6 R$ 119,49 51 BE , , ,7 4,8 15,0 R$ 120,18 52 BF , , ,1 3,8 8,3 R$ 145,58 53 BG ,00 7 3, ,7 11,6 17,7 R$ 157,31

5 CONSTRUTORA SISTEMA ESTRUTURAL ÁREA (m²) CICLO DA LAJE (DIAS) LAJES POR MÊS PRODUTIVIDAD CUSTO / DIA E (HOMEM / DIA) m²/ DIA PREÇO (m²) 1 SCOPA NERVURADA 1392,00 5 4, ,8 1,4 278,4 R$ 13,76 2 A MACIÇA 518,00 6 3, ,1 2,1 86,3 R$ 24,06 3 B MACIÇA 518,00 6 3, ,1 2,1 86,3 R$ 24,06 4 C MACIÇA 404,03 6 3, ,1 2,6 67,3 R$ 28,75 5 D NERVURADA 414,06 7 3, ,9 2,2 59,2 R$ 30,66 6 E NERVURADA 413,00 5 4, ,9 3,5 82,6 R$ 31,17 7 F NERVURADA 413,00 5 4, ,9 3,5 82,6 R$ 31,17 8 G NERVURADA 540,00 6 3, ,0 2,8 90,0 R$ 31,57 9 H NERVURADA 900, , ,8 1,2 60,0 R$ 31,85 10 I NERVURADA 558,00 7 3, ,9 2,8 79,7 R$ 36,88 11 J MACIÇA 716, , ,7 1,9 71,6 R$ 37,41 12 K NERVURADA 600, , ,6 1,5 40,0 R$ 39,49 13 L NERVURADA 140,00 7 3,0 861,4 3,1 20,0 R$ 43,07 14 M NERVURADA 272,28 7 3, ,0 3,6 38,9 R$ 45,15 15 N NERVURADA 272,28 7 3, ,0 3,6 38,9 R$ 45,15 16 O NERVURADA 468, , ,8 1,5 31,2 R$ 46,37 17 P NERVURADA 344,08 7 3, ,7 3,8 49,2 R$ 47,80 18 Q NERVURADA 358,80 7 3, ,3 3,6 51,3 R$ 48,25 19 MESA VOADORA MACIÇA 626, , ,0 2,2 56,9 R$ 48,27 20 R NERVURADA 458, , ,3 1,6 30,6 R$ 48,31 21 S NERVURADA 650,00 7 3, ,5 4,0 92,9 R$ 48,65 22 T NERVURADA 868, , ,9 1,6 57,9 R$ 48,73 23 U NERVURADA SEM PROTENSÃO 294,00 6 3, ,9 4,2 49,0 R$ 48,77 24 V NERVURADA 530,90 7 3, ,2 4,2 75,8 R$ 51,11 25 W NERVURADA 406,00 7 3, ,2 3,9 58,0 R$ 51,57 26 X NERVURADA 422,43 7 3, ,7 4,0 60,3 R$ 51,71 27 Y NERVURADA 488,00 7 3, ,4 3,9 69,7 R$ 51,82 28 Z NERVURADA 760, , ,9 1,8 50,7 R$ 53,05 29 AA NERVURADA 550,00 7 3, ,9 4,4 78,6 R$ 53,64 30 AB NERVURADA 340,00 8 2, ,0 3,5 42,5 R$ 54,14 31 AC MACIÇA 393,00 7 3, ,2 4,3 56,1 R$ 55,26 32 AD NERVURADA 520,00 7 3, ,8 4,5 74,3 R$ 56,89 33 AE NERVURADA 488,00 7 3, ,2 4,4 69,7 R$ 57,70 34 AF NERVURADA 500,00 7 3, ,1 4,8 71,4 R$ 62,05 35 AG NERVURADA 827, , ,6 1,2 27,6 R$ 63,03 36 AH NERVURADA 305,00 9 2, ,8 3,9 33,9 R$ 66,15 37 AI NERVURADA 402,00 8 2, ,3 4,5 50,3 R$ 68,36 38 AJ NERVURADA 161,00 7 3, ,1 5,1 23,0 R$ 68,96 39 AJ NERVURADA 367,00 7 3, ,6 5,8 52,4 R$ 75,52 40 AK NERVURADA 212,00 8 2, ,0 5,9 26,5 R$ 86,42 41 AL NERVURADA 488, , ,8 2,9 30,5 R$ 87,56 42 AM NERVURADA SEM PROTENSÃO 365, , ,4 4,1 30,4 R$ 102,79 43 AO NERVURADA 264, , ,6 4,2 18,9 R$ 119,75 44 AP NERVURADA 210, , ,7 4,8 15,0 R$ 120,18 45 AQ NERVURADA 165, , ,1 3,8 8,3 R$ 145,58 46 AR NERVURADA 124,00 7 3, ,7 11,6 17,7 R$ 157,31 R$ 75,52 R$25,00 R$ 50,52 Economia de R$ ,82 18 cm de concreto 367 m² equivalente a

6 1º LUGAR 22º LUGAR Nervurada 5 DIAS 1392 M² LAJE CICLO DA LAJE ÁREA Mestres Encarregados Auxiliares Profissionais Serventes Total Nervurada 7 DIAS 367 M² JUL/15 R$ 12,71/M² PREÇO R$ 64,25/M²

7 2º LUGAR 7º LUGAR MACIÇA 6 DIAS 518 M² LAJE CICLO DA LAJE ÁREA Maciça c/ mesa voadora 5 DIAS 364 M² 0,5 Mestres 1 0,5 Encarregados 8 5 Auxiliares 2 8 Profissionais 14 4 Serventes 4 18 Total 29 JUL/15 R$ 19,60/M² PREÇO R$ 39,21/M²

8 27º LUGAR LAJE NERVURADA CICLO DE LAJE 7 DIAS ÁREA DE 257,69 M² MESTRE 1 SERVENTES 9 AUXILIARES 9 PROFISSIONAIS 1 ENCARREGADOS 2 PREÇO: R$ 83,47/M² JUL/15

9 29º LUGAR LAJE NERVURADA CICLO DA LAJE 9 DIAS ÁREA DE 254,04 M² Perfis de alumínio formato fogueira MESTRE 1 SERVENTES 4 AUXILIARES 8 PROFISSIONAIS 16 ENCARREGADOS 2 PREÇO: R$ 108,71/M² JUL/15

10 Lajes Planas Estudo de Caso Fundação Habitacional do Exército Edifício Residencial Brasília/DF 10 Pavimentos ACT = m²

11 Arquitetura do Pavimento Tipo

12 Arquitetura Junta B

13 Forma Junta B Concreto C30 H = 20 cm

14 Deformadas em Concreto Armado

15 Deformação do Pavimento Tipo Fmax = 2,0 cm > 1,0 cm Ajustar solução - Reduzir 50% Onde, f = kql4 EI E = 4760 fck I = bh3 12

16 Opção 1 Alterar Módulo de Elasticidade f = kql4 EI E 1 = 2 E 0 E = 4760 fck fck 1 = 4 fck 0 fck 1 =120 MPa INVIÁVEL

17 Opção 2 Alterar Inércia f = kql4 EI I 1 = 2 I 0 bh = 2 bh h 1 h 0 3 = 2 h 1 1,26h 0 h 1 = 26 cm

18 Opção 3 Solução Combinada f = kql4 EI Aumentar fck de 30 MPa para 40 MPa E 0 = = MPa E 1 = = MPa +15% Aumentar h de 20 cm para 24 cm I 1 = 24 I % Solução Combinada: +98%

19 Opção 3 Deformadas da Solução Combinada

20 Opção 3 Solução Combinada Estimativa de Custo Consumo de Concreto 30 MPa Valor Unitário Custo por m² Consumo de Concreto 40 MPa Valor Unitário Custo por m² 0,243 m³/m² R$ 200,00/m³ R$ 48,60/m² 0,283 m³/m² R$ 230,00/m³ R$ 65,09/m² = R$ 16,49/m² + 33,9% TOTAL = x m² R$ ,00

21 Opção 4 Alterar Vãos f = kql4 EI l 1 4 = 0,5l 0 4 l 1 l 0 4 = 0,5 l 1 = 0,84l 0 l 0 = 8,0 m l 1 = 6,72 m

22 Arquitetura Junta B

23 Arquitetura Junta B

24 Opção 4 Forma com Vãos Alterados Concreto C30 H = 20 cm

25 Opção 4 Deformada com Vãos Alterados

26 Opção 4 Alterar Vãos f = kql4 EI Novo lançamento de pilares: Impacto nas vagas (16 vagas à R$30.000,00 = Prejuízo de R$ ,00) Perda de Flexibilidade de Lay-out Necessidade de transição( Acréscimo de 150 m³ de concreto = Prejuízo de R$ )

27 Imagine uma Solução SEM acréscimo de fck; SEM acréscimo de espessura; SEM perda de flexibilidade; SEM perda de vagas; SEM transição; Ganho de Produtividade.

28 Opção 5 Alterar o Carregamento f = kql4 EI q 1 = 0,5q 0 q 0 = pp = 500 kgf/m² pav + rev = 150 kgf/m² alv = 200 kgf/m² sc = 150 kgf/m² Total = 1000 kgf/m² Usar a Protensão para balancear o peso próprio

29 Opção 5 Deformada utilizando Protensão

30 Cordoalha é Armação!

31 Força de Retificação Ao ser tracionado, o cabo de protensão quer se retificar, gerando um carregamento negativo, ou seja, de baixo para cima. A força de retificação consegue balancear até 80% dos carregamentos permanentes da estrutura. P W = f I 8Pf I² W P

32 Ancoragem Por que protender é mais barato? Aço CA-50 (R$4,70/kg) Aço CP-190RB (R$10,50/kg) φ12,5 mm φ12,7 mm 1 m 1 m Peso = 1 kg Custo = R$4,70 Área = 1,25 cm² Força = 1,25 x 4348 = 5435 kgf R$1,00 = kgf Peso = 0,89 kg Custo = 0,89 x 10,50 = R$9,34 Área = 1,00 cm² Força = kgf R$1,00 = kgf

33 Ancoragem Por que protender é mais barato? Concreto Armado (CA-50) R$1,00 = kgf Força de retificação GRÁTIS Concreto protendido (CP-190) Economia de 11% R$1,00 = kgf de aço nas estruturas

34 Industrialização das Armaduras Ganho de Produtividade

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47 Consultoria em Protensão Seminários Treinamentos Workshops Projeto de Parceria Para todos os engenheiros calculistas do Brasil, Fortaleza é a Meca da Protensão e cada calculista deve ir pelo menos uma vez na vida em peregrinação à Impacto Protensão. Roberto Fontes (MG)

48 Sistema PavPlan Inovação Técnico-Comercial

49 Sistema Convencional Madeira Sistema Impacto - Plasterit

50 Montagem das Escoras nas LPs

51 Montagem das LDs

52 Aplicação da Fôrma

53 Montagem das Armações

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55 Prêmio Téchne de Inovação Sistema construtivo da Impacto é eleito o melhor em estrutura por quem mais entende de tecnologia O Sistema Pavplan da Impacto Protensão, desenvolvido 100% no Ceará, acaba de receber o Prêmio Téchne. Promovido pela Editora PINI em parceria com a Revista Téchne, ele reconhece produtos e sistemas construtivos inovadores e capazes de melhorar a produtividade nas obras. Sistema Pavplan 1º Lugar Sistemas Construtivos Nesta categoria, o Sistema Pavplan concorreu com as soluções de todo o Brasil. É mais uma prova da capacidade e competência de um produto genuinamente cearense.

56 Loucura é continuar fazendo sempre a mesma coisa e esperar resultados diferentes. OBRIGADO! Albert Einstein Eng. Helder Martins (61) helder@hepta.eng.br