GUSTAVO CEZAR ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE SOLUÇÕES ESTRUTURAIS EM CONCRETO PRÉ-MOLDADO E MOLDADO IN LOCO

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GUSTAVO CEZAR ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE SOLUÇÕES ESTRUTURAIS EM CONCRETO PRÉ-MOLDADO E MOLDADO IN LOCO Itajaí 2010

GUSTAVO CEZAR ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE SOLUÇÕES ESTRUTURAIS EM CONCRETO PRÉ-MOLDADO E MOLDADO IN LOCO Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) apresentado como requisito parcial para aprovação na disciplina de Trabalho de Iniciação Científica e Tecnológica pela Universidade do Vale do Itajaí, Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar. Orientador: Prof. Luiz Alberto Duarte Filho, MSc. Itajaí 2010

LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1: Pré-moldado de seção parcial.... 13 Figura 2: Aplicação de pré-moldados... 15 Figura 3: Mundocar Mais Shoping, com 24500m² (BPM PRÉ-MOLDADOS, 2010)... 16 Figura 4: Esquemas construtivos com elementos retos. (EL DEBS, 2000)... 16 Figura 5: Estrutura aporticada para edificações de múltiplos pavimentos. (EL DEBS, 2000) 17 Figura 6: Pré-moldado com núcleo rígido. (REVISTA TÉCHNE, 2008)... 17 Figura 7: Aplicação de estrutura com núcleo. (CASSOL PRÉ-FABRICADOS, 2010)... 18 Figura 8: Estrutura em esqueleto e com painéis. (EL DEBS, 2000)... 18 Figura 9: Seções de pilares: quadrada, retangular, circular e I... 19 Figura 10: Seções usuais de vigas: retangular, I, T invertido e L... 19 Figura 11: Painéis: PI ou TT e alveolar... 20 Figura 12: Blocos e sapatas... 20 Figura 13: Arestas e chanfros em peças pré-moldadas... 20 Figura 14: Fluxograma das atividades de produção de peças de concreto pré-moldado... 21 Figura 15: Deformação da peças de concreto em função de armazenamento inadequado.... 24 Figura 16: Exemplo de carreta extensiva (MUNCKMAQ, 2010)... 24 Figura 17: Diagrama operacional de carga (G&P GUINDASTES, 2010)... 25 Figura 18: fator de restrição a rotação (NBR 9062:2006)... 29 Figura 19: Relação momento-rotação na ligação viga pilar. (NBR 9062:2006)... 30 Figura 20: Ligações articuladas (EL DEBS, 2000)... 32 Figura 21: Ligações semi-rígidas e rígidas (EL DEBS 2000)... 33 Figura 22: Detalhes de ligações rigidas (EL DEBS, 2000)... 33 Figura 23: Exemplo de ligação rígida (MIGLIORE, 2005)... 34 Figura 24: Trajetórias das tensões em consolos curtos (EL DEBS, 2000)... 34 Figura 25: Idealização do comportamento e esquema das armaduras (EL DEBS, 2000)... 35 Figura 26: Elementos do consolo para dimensionamento.... 36 Figura 27: Detalhes da armadura para consolo (EL DEBS, 2000)... 38 Figura 28: Elementos para dimensionamento de dente Gerber... 39 Figura 29: Analogia de biela comprimida para dente gerber... 40 Figura 30: Pavimento Térreo (sem escala)... 45 Figura 31: Mezanino (sem escala)... 45 Figura 32: Sobre loja (sem escala)... 46

iv Figura 33: Perspectiva da edificação de estudo (sem escala)... 46 Figura 34: Vista lateral (sem escala)... 47 Figura 35: Vista frontal (sem escala)... 47

v LISTA DE TABELAS E QUADROS Quadro 1: Estágios de desenvolvimento da construção civil (adaptado de El Debs, 2000)... 11 Quadro 2: Tipos de pré-moldados, adaptado de El Debs (2000)... 12 Quadro 3: Vantagens e desvantagens do concreto pré-moldado, adaptado de El Debs (2000) 14 Quadro 4: Tolerâncias de fabricação para elementos pré-moldados (NBR 9062:2006)... 31

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO... 7 1.1. OBJETIVOS... 8 1.1.1. Objetivo geral... 8 1.1.2. Objetivos específicos... 8 1.2. JUSTIFICATIVA... 9 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA... 10 2.1. HISTÓRICO... 10 2.2. CONCEITO DE PRÉ-FABRICADOS E PRÉ-MOLDADOS DE CONCRETO... 10 2.3. INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO... 11 2.4. TIPOS DE PRÉ-MOLDADOS... 12 2.5. VANTAGENS DE DESVANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DE PRÉ-MOLDADOS... 13 2.6. APLICAÇÕES DO CONCRETO PRÉ-MOLDADO PARA EDIFÍCIOS... 15 2.7. ELEMENTOS USUAIS... 19 2.8. PRODUÇÃO DE CONCRETO PRÉ-MOLDADO... 21 2.1. TRANSPORTE E MONTAGEM... 23 2.2. DIMENSIONAMENTO... 26 2.2.1. Aspectos gerais de projeto... 26 2.2.2. Estabilidade global... 27 2.2.3. Análise estrutural... 27 2.2.4. Tolerâncias dimensionais... 31 2.2.5. Ligações... 31 2.2.6. Consolos... 34 2.2.7. Dentes Gerber... 39 3. METODOLOGIA... 42 3.1. PERSPECTIVA DA PESQUISA... 42 3.2. PROCEDIMENTO E INSTRUMENTOS DE COLETA E ANÁLISE DE INFORMAÇÕES... 42 3.3. APRESENTAÇÃO DO PROJETO ANALISADO... 44 4. CRONOGRAMA... 48 5. REFERÊNCIAS... 49

7 1. INTRODUÇÃO A Câmara Brasileira da Indústria da Construção (CBIC, 2010), em análise apresentada no mês de março de 2010, afirma que os reflexos da crise econômica de 2008 trouxeram incertezas e preocupações, fazendo com que as atividades do setor de construção civil declinassem no ano de 2009. Observa também que, hoje, o cenário é de um processo de recuperação e fortalecimento das atividades. Se comparado a outros países, o Brasil sofreu um impacto menor dos efeitos da crise econômica. Assim, além de ser destaque em termos de superação desta, apresenta uma série de boas notícias: a conquista de grau de investimento pelas agências classificatórias de risco, o direito de sediar a copa de 2014 e as Olimpíadas de 2016 e, apesar das dificuldades técnicas para sua extração a serem superadas, a descoberta de petróleo na camada pré-sal. Os eventos mencionados, apesar de ocorrerem em determinadas regiões, não tem sua influência limitadas apenas à localização geográfica. Exigem a preparação de outros setores, além dos estádios e ginásios. As estruturas a serem construídas para atender a demanda destes setores devem ser executadas de forma rápida e eficiente, sem comprometer o programa de necessidades, atendendo à normas específicas, com baixo custo e o mínimo de impacto ambiental possível. Esta realidade justifica a busca por soluções industrializadas. Para Viero (2008, p.10), a essência da industrialização é produzir um objeto sem mão de obra artesanal, com máquinas utilizadas por operários especializados, diminuindo assim o tempo despendido em cada etapa construtiva, de tal forma a reduzir os custos aumentando a produtividade e a qualidade do produto final. El Debs (2000, p. 11) coloca que a pré-fabricação é um modelo industrial de construção em que os elementos fabricados em grandes séries, por métodos de produção em massa, são montados na obra, mediante equipamentos e dispositivos de elevação. Este ainda comenta (2000, p. 5) que o campo de aplicação do concreto pré-moldado (préfabricado) é muito amplo. Praticamente toda a construção civil pode se valer, em um grau menor ou maior, da utilização destes tipos de peças. Algumas das aplicações são: edificações comerciais, industriais e habitacionais, equipamentos urbanos como hospitais, terminais rodoviários e ferroviários, estádios e arenas, pontes e viadutos.

8 1.1. Objetivos 1.1.1. Objetivo geral Estudar a viabilidade técnica e econômica do uso de estruturas pré-fabricadas para um edifício comercial de três pavimentos em concreto armado. 1.1.2. Objetivos específicos a) Definir um projeto arquitetônico para uma edificação comercial de 3 pavimentos; b) Estudar a aplicação de estruturas pré-fabricadas para edifícios; c) Estudar o programa Eberick V5 e dimensionar a estrutura adotada, considerando-a moldada in loco; d) Dimensionar e detalhar o projeto manualmente, considerando a solução em concreto pré-fabricado. e) Determinar os custos estimados para a execução da estrutura em concreto moldado in loco e concreto pré-fabricado; f) Comparar técnica e economicamente estas soluções.

9 1.2. Justificativa O nível de desenvolvimento tecnológico da indústria da construção civil ainda é incomparavelmente mais atrasado que o dos demais setores da indústria convencional. (CAMPOS, 2010). Em contra partida, o cenário da construção civil tem prazos cada vez mais curtos, exigências de redução de custos e mitigação do impacto ambiental. Como solução de alguns destes problemas, os sistemas industrializados de construção, com elementos pré-moldados ou pré-fabricados, contribuem de forma significativa. Entretanto, este sistema ainda é pouco utilizado, como apontam Albuquerque e El Debs (2005, p. 7) em pesquisa realizada com fabricantes de estruturas pré-moldadas de todas as regiões. Seu trabalho mostra que, em média, 70% das obras realizadas não são originalmente concebidas para utilização do sistema pré-moldado, sendo adaptados de projetos para estruturas moldadas in loco. Os mesmos autores citam ainda como dificuldade de expansão o pouco conhecimento do sistema pelos integrantes da cadeia produtiva da construção civil. Por outro lado, Oggi (2010) afirma que mesmo com o atraso deste desenvolvimento, a construção civil já avançou o máximo possível em desempenho e produtividade com soluções nas quais todos os materiais são processados in loco. Também comenta que este setor não conseguirá evoluir sem alterar a compreensão do que é construir de maneira industrializada. Por tudo isso, percebe-se a necessidade do desenvolvimento de novos estudos sobre concreto pré-fabricado, principalmente que envolvam comparações econômicas relativas ao concreto moldado in loco.

10 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1. Histórico A pré-fabricação de elementos para construção de edificações está presente na origem das civilizações. Para verificar isto, podem-se tomar como exemplo as pirâmides do Egito, onde se encontram elementos repetidos do início até o fim da estrutura e que, acredita-se, foram moldados fora do local da utilização final. Quanto às peças pré-moldadas de concreto, Silva (2003) apresenta informações relacionando diretamente sua origem com a do próprio concreto, observando que o barco de Lambot, em 1855, e o vaso de flores de Monier, em 1861, podem ser considerados elementos prémoldados. Após, no ano de 1891, a firma Coighet viabilizou tecnicamente a pré-fabricação de vigas de concreto armado para construção do cassino de Biarritz (SILVA, 2003). Já no Brasil, comenta o mesmo autor, o primeiro registro de utilização de pré-moldados é o Hipódromo da Gávea, na cidade do Rio de Janeiro, em 1926, sendo utilizadas estacas para a fundação e cercas no seu perímetro. 2.2. Conceito de pré-fabricados e pré-moldados de concreto A NBR 9062:2006 Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Pré-moldado diferencia pré-moldado e pré-fabricado de concreto apenas em função do controle de qualidade, que é mais rigoroso no processo de pré-fabricação. A produção pode ser em ambiente industrial, numa fábrica, ou no próprio canteiro de obras, mas para ser considerado como pré-fabricado receberá, indiferente do local de produção, o controle rigoroso de qualidade mencionado. Como mencionado anteriormente, El Debs (2000) coloca que a pré-fabricação é um método industrial de construção em que os elementos fabricados em grandes séries, por métodos de produção em massa, são montados na obra mediante equipamentos e dispositivos de elevação. Segundo o mesmo autor, pode-se dizer que a pré-moldagem, aplicada à produção em massa, com controle de qualidade elevado, resulta na pré-fabricação, que é uma forma de industrializar a construção. É corrente a utilização da nomenclatura pré-moldados de concreto para o que, na verdade, são pré-fabricados, inclusive o autor anteriormente citado utiliza esta nomenclatura, diferente da definição apresentada pela NBR 9062/2001.

11 2.3. Industrialização da construção A construção civil, como qualquer setor produtivo, pode ser caracterizada com três estágios de desenvolvimento: manufatura, mecanização e industrialização. Seguindo esta caracterização o Quadro 1 apresenta os estágios de desenvolvimento da construção civil relacionados pelo autor. Quadro 1: Estágios de desenvolvimento da construção civil (adaptado de El Debs, 2000) Atividades Estágios de desenvolvimento Manufatura Mecanização Industrialização Planejamento Improvisação Projeto Planificação Unidade produtiva Individual Empresa Fábrica Produção Unitária Unitária com máquina Massiva Recursos/investimentos Ferramentas manuais Investimento em equipamento Investimento em máquinas Estas características mostram a diferença entre os estágios e fica claro que quanto maior o grau de industrialização, maior a capacidade produtiva. Apesar da singularidade do produto final da construção civil, existem elementos, peças ou partes que são repetidos. Se a abordagem da produção focar neste aspecto, é possível obter ganhos em tempo, qualidade e produtividade com uma execução mais racional. Produzir industrialmente ainda apresenta dois tipos de classificação possíveis: industrial de ciclo aberto e industrial de ciclo fechado. Silva (2003), observando o aspecto histórico da produção de concreto pré-moldado, comenta que na primeira fase do desenvolvimento desta indústria, investiu-se bastante no ciclo fechado, onde as peças fazem parte de um único sistema ou solução proprietária, fornecido por uma única empresa. Também comenta que atualmente se tem buscado a industrialização com sistema de produção de ciclo aberto, possuindo como principal característica o emprego de elementos de diferentes procedências. A produção industrial apenas se torna viável quando a quantidade de peças a serem produzidas é de monta que justifique o investimento no aperfeiçoamento de processos e aquisição de maquinários, promovendo a redução de prazos ou aumentando a lucratividade desta produção.

12 Para Oggi (2010), construção industrializada é aquela em que, com planejamento, chega-se a um canteiro com elementos dependendo simplesmente da montagem, como a indústria automobilística, onde as empresas mantêm apenas a linha de montagem, sendo esta a indústria utilizada normalmente como padrão de comparação. 2.4. Tipos de pré-moldados De um modo geral os pré-moldados de concreto podem ser classificados de acordo com o Quadro 2, segundo El Debs (2000). Quadro 2: Tipos de pré-moldados, adaptado de El Debs (2000) Tipo Local de produção Pré-moldado de fábrica Pré-moldado de canteiro Característica da seção Pré-moldado de seção completa Pré-moldado de seção parcial Peso Pré-moldado pesado Pré-moldado leve Aparência Pré-moldado normal Pré-moldado arquitetônico Para El Debs (2000), quando produzidos em fábrica, os pré-moldados podem atingir a qualificação de pré-fabricados, mas não é uma condição necessariamente verdadeira. Isto irá depender do controle de qualidade. A produtividade da fábrica esta diretamente ligada aos investimentos em fôrmas e equipamentos. Neste tipo de produção, deve-se levar em conta o transporte até a obra, com atenção as dimensões possíveis de serem transportadas em função da largura e altura das estradas e ruas. Já na produção em canteiro de obras, as fôrmas são temporariamente instaladas em local próximo à obra, com a vantagem de a distância a Sr percorrida durante o transporte ser muito menor. Neste caso, a produtividade irá depender da sofisticação dos equipamentos utilizados e da capacitação da mão de obra. Também não incide sobre estas peças a carga tributária referente ao transporte de mercadorias industrializadas. Os elementos pré-moldados de seção completa têm sua seção resistente moldada fora do local de utilização, recebendo apenas concreto moldado in loco para acabamento, ligação ou regularização. Por outro lado, os elementos pré-moldados de seção parcial têm uma parte da seção resistente concretada na obra, normalmente no local de utilização. Estes formam o que é chamado de

13 elemento composto e a estrutura passa a ser também composta. Uma vantagem interessante desta solução é aumentar o grau de engastamento das ligações entre as peças, proporcionando maior monolitismo à estrutura. A Figura 1 apresenta um exemplo de solução composta. Figura 1: Pré-moldado de seção parcial. O que diferencia o pré-moldado leve do pesado é o fato de não haver a necessidade de equipamentos especiais para movimentação e montagem das peças. Como exemplo de prémoldado leve pode-se citar as vigotas para produção de lajes nervuradas. Pré-moldados normais se diferenciam dos pré-moldados arquitetônicos pelo tipo de acabamento dado às peças. Pode o concreto ser aparente, com acabamento liso ou receber uma camada de polimento, tijolo cerâmico, pedra e até texturas e relevo. É muito comum o seu uso em fachadas, em painéis estruturais ou não. 2.5. Vantagens de desvantagens da utilização de pré-moldados El Debs (2000) apresenta um resumo de vantagens e desvantagens apontadas pela literatura técnica. Estas características são tomadas como possíveis de ocorrerem quando da utilização do sistema pré-moldado e acontecem em maior ou menor grau, dependendo de fatores como grau de industrialização na produção, tecnologia empregada, seleção de materiais. Algumas destas vantagens e desvantagens são antagônicas e, dependendo do ponto de vista, se tornam inconsistentes. O Quadro 3 apresenta algumas delas. Os aspectos apresentados neste quadro são em alguns pontos contraditórios, inclusive sendo citado pelo autor este fato (EL DEBS, 2008). É apenas uma coletânea de argumentos propostos por outros autores, que devem ser tomados como ponto de reflexão. Um ponto chave de discussão são os aspectos econômicos. A técnica da utilização de sistemas pré-moldados no Brasil é bastante avançada, mesmo estando aquém da desenvolvida no exterior, mas a redução de custos, ou melhor, o retorno financeiro da utilização deste tipo de solução ainda deixa muitos profissionais da área em dúvida.

14 Quadro 3: Vantagens e desvantagens do concreto pré-moldado, adaptado de El Debs (2000) Vantagens Facilidade na elaboração de projeto, em especial na resolução de detalhes; Melhoria da qualidade dos trabalhos realizados mecanicamente; Controle de qualidade facilitado; Menor necessidade de juntas de dilatação; Não ocorrência de interrupções de concretagem; Aproveitamento de partes de uma estrutura quando desmontadas; Pouco ou nenhum cimbramento. Redução do número de acidentes de trabalho; Segurança no emprego através da especialização; Trabalho protegido de intempéries; Remuneração mais elevada; Apontado como modelo mais efetivo para redução de déficit de construção; Livra o homem de trabalhos rudes e pesados. Redução de custos; Redução de prazos; Evita improvisos; Melhor adaptável à controle; Menores custos com seguros; Ferramenta de planificação. Aspectos Técnicos Aspectos Sociais Aspectos Econômicos Desvantagens Falta de monolitismo da estrutura. Problemas em juntas; Superdimensionamento em função de transporte e montagem para algumas peças; Dúvidas quanto a certos materiais ou sistemas; Dificuldade de transporte para peças grandes; Coordenação modular exigida; Dificuldades para adaptação a topografia. Produz desemprego; Doenças de profissão; Especialização em excesso, incapacitando o trabalhador para outros tipos de tarefas. Em geral é mais cara que a tradicional; Investimento elevado no início da préfabricação; Necessita de demanda adequada; Transporte do produto mais caro que dos materiais para produção. Também são mencionados aspectos que podem onerar a obra. A afirmação de que soluções pré-moldadas são mais caras que a tradicional deve ser melhor avaliada, pois os custos finais dependem de muitos fatores. Um fato é a velocidade com que o investimento deve ser

15 realizado, afetando diretamente o cronograma físico-financeiro do investidor, pois quando se opta pelo emprego desta técnica, há um investimento inicial elevado. Este se justifica do ponto de vista da empresa fornecedora de pré-moldados, sendo necessário para a aquisição de insumos para a produção. Quanto a ganho de tempo, este depende diretamente da capacidade produtiva da empresa contratada para a execução da estrutura. Se esta for aquém da necessidade, ou enfrentar problemas adversos com clima, atrasos de fornecedores ou problemas com mão de obra, poderá resultar em prazos idênticos ou maiores que o da solução convencional, moldada in loco. 2.6. Aplicações do concreto pré-moldado para edifícios Silva (2003) afirma que apesar da indústria nacional de pré-fabricados ser bastante desenvolvida, principalmente do ponto de vista técnico, ainda não tem sido aplicada toda sua potencialidade. As aplicações para o uso de pré-moldados são muito variadas, podendo ser utilizadas em quase todos os setores da construção civil. Aqui será dada especial atenção à estruturas para edificações de múltiplos pavimentos baixas, de até 6 pavimentos. A Figura 2 mostra a estrutura para um galpão, que pode ter uso industrial ou comercial, onde estão presentes placas ou painéis de fechamento, braços de cobertura, terças, pilares e vigas, além de utilizar lajes pré-moldadas também. Todos estes elementos são produzidos em fábrica e montados na obra. Terças Pilares Braços de cobertura ou viga inclinada Sapatas ou blocos sobre estacas Viga Baldrame Painéis de fechamento Figura 2: Aplicação de pré-moldados

16 A obra apresentada na Figura 3 mostra uma estrutura deste mesmo tipo, com mais de 24 mil metros quadrados, que teria um prazo de execução elevado caso fosse realizada de modo convencional. Figura 3: Mundocar Mais Shoping, com 24500m² (BPM PRÉ-MOLDADOS, 2010) El Debs (2000) apresenta uma série de maneiras diferentes de realizar este tipo de estrutura, sendo algumas apresentadas na Figura 4. São realizadas com elementos retos disposto de forma a estruturar a cobertura. Os elementos horizontais ou inclinados recebem os esforços solicitantes da cobertura, seja o peso próprio, seja a ação de vento ou chuva, e transferem para os elementos verticais, que levam às fundações, as quais transmitem ao solo. Figura 4: Esquemas construtivos com elementos retos. (EL DEBS, 2000) Por outro lado, para edificações baixas de múltiplos pavimentos (até seis pavimentos), são utilizados outras disposições e tipos de elementos. A Figura 5 mostra um sistema estrutural para este tipo obra.

17 Figura 5: Estrutura aporticada para edificações de múltiplos pavimentos. (EL DEBS, 2000) É possível construir estruturas mais altas com o sistema pré-moldado. Para isso, uma possível solução é a adoção de um núcleo rígido e transferência de esforços através de vigas e lajes para este núcleo. A Figura 6 apresenta o funcionamento deste sistema. Laje que funciona como diafragma, transmitindo os esforços horizontais para o núcleo Núcleo rígido de contraventamento Estrutura pré-moldada tipo esqueleto com ligações solidarizadas com traspasse de armadura e capa de concreto Figura 6: Pré-moldado com núcleo rígido. (REVISTA TÉCHNE, 2008) A Figura 7 mostra a aplicação deste modelo, em obra realizada pela Cassol Pré-fabricados.

18 Figura 7: Aplicação de estrutura com núcleo. (CASSOL PRÉ-FABRICADOS, 2010) Edifícios de múltiplos pavimentos podem ser executados com estruturas de esqueleto ou com painéis pré-moldados estruturais como visto na Figura 8. No caso de execução de estruturas em esqueletos, o fechamento pode ser realizado de forma convencional ou com painéis préfabricados, que tornam o sistema como um todo com um grau de industrialização maior. Também pode ser realizado o fechamento com blocos de concreto celular. Os pavimentos feitos nestes sistemas serão compostos com grandes panos de lajes, sendo recomendada assim a utilização de divisórias do tipo drywall. A adoção deste conjunto de soluções torna o tipo de uso de cada pavimento adaptável as necessidades do usuário/proprietário. Figura 8: Estrutura em esqueleto e com painéis. (EL DEBS, 2000) O enfoque deste trabalho é a utilização de estruturas pré-moldadas em concreto para edificações de múltiplos pavimentos, mas vale salientar que o CPM apresenta uma variaga ma gama aplicações, como pontes, túneis, galerias de drenagem, arquibancadas e reservatórios.

19 2.7. Elementos usuais Para a execução de estruturas pré-moldadas de múltiplos pavimentos são normalmente utilizados pilares, vigas e lajes. Suas dimensões e seções podem variar de forma significativa, dependendo do tipo de uso e do fabricante. As seções mais comuns são apresentadas por El Debs (2000) e estão representadas pelas Figura 9,Figura 10 e Figura 11. Figura 9: Seções de pilares: quadrada, retangular, circular e I Estas seções de pilares podem receber uma tubulação de PVC no centro para transporte de águas de chuva. Os pilares, quando para edificações de múltiplos pavimentos, podem ser feitos com variação de seção ao longo de seu comprimento. As dimensões das vigas apresentam grandes diferenças entre os fabricantes. Algumas empresas possuem fôrmas que podem apresentar grandes variações de seção, outras se limitam a algumas opções fixas. Este tipo de limitação é em função da capacidade de investimento da empresa nas fôrmas. Figura 10: Seções usuais de vigas: retangular, I, T invertido e L Os painéis podem ser utilizados como laje, recebendo para tal uma camada de cobrimento, ou podem ser utilizados como fechamentos, sendo fixados aos pilares e vigas.

20 Figura 11: Painéis: PI ou TT e alveolar A Figura 12 apresenta blocos e sapata do tipo cálice ou cofre, utilizados para fundação de estruturas pré-moldadas. Têm a função de transferir ao solo ou estaca a solicitação da estrutura. Também apresenta dimensões variadas. Figura 12: Blocos e sapatas Como observado por El Debs (2000), é importante que as arestas das peças sejam chanfradas para não ocorrer fissuração ou mesmo fratura da borda, que pode acontecer durante o processo de desfôrma, manuseio ou montagem. A Figura 13 ilustra como devem ser as arestas acabadas e também exemplifica o que pode ocorrer se não forem realizadas desta forma. Correto Incorreto Figura 13: Arestas e chanfros em peças pré-moldadas

21 Estas são as seções usuais para edificações de múltiplos pavimentos. Ainda existem outros tipos de elementos, muito comuns em estruturas do tipo galpão, como braços de cobertura, que são vigas inclinadas que podem ter seção variável ou não e terças. 2.8. Produção de concreto pré-moldado Seja no canteiro de obras, seja em fábrica, a produção de pré-moldados passa por uma série de etapas, desde o detalhamento das peças até a montagem final. No que se refere à produção das peças, Mamede (2001) apresenta um fluxograma contemplando a maior parte do processo. A Figura 14 apresenta uma adaptação deste, com o acréscimo de algumas etapas. As etapas deste fluxograma têm atividades comuns ao concreto moldado in loco, sendo diferenciadas no que se refere ao tipo de fôrma utilizado e no fato de as peças serem armazenadas e transportadas. Detalhamento Revisão Preparo da fôrma Produção da armadura Concretagem Conferência Posicionamento da armadura na forma Adensamento 1ª cura Desfôrma 2ª cura Correção Descarte Inspeção Acabamento Armazenamento Figura 14: Fluxograma das atividades de produção de peças de concreto pré-moldado Após a aprovação do detalhamento, ocorre a preparação das fôrmas e das armaduras, de acordo com o dimensionamento, seguido da conferência destas. Se houver necessidade, são feitas correções, caso aprovadas, segue-se para a concretagem e adensamento. A primeira cura permite ao concreto atingir resistência suficiente para suportar as movimentações que sejam

22 necessárias. Então, ocorre a desfôrma e nova verificação. Neste ponto, identifica-se a necessidade de correções ou inviabilidade de utilização da peça produzida, caso ocorra alguma incompatibilidade com o detalhamento. Ao final a peça recebe o acabamento e segue para o armazenamento. Sobre o detalhamento, a NBR 9062:2006 estabelece que os desenhos devem apresentar, de forma clara e precisa, as dimensões e posições dos elementos, bem como as armaduras, insertos, furos, saliências e aberturas projetadas. Estes desenhos devem ser realizados de tal forma que facilitem a produção montagem e controle de qualidade durante todo o processo. Se houver necessidade, devem apresentar referências a outros desenhos relacionados. No caso de correções ou alterações, estas devem ser registradas e corrigidas em todos os desenhos. Deve ainda incluir, no mínimo, os seguintes itens: tipo e resistência característica do concreto; tipo de aço utilizado, com dimensões e bitolas, quantidades, formas e detalhes das soldas e emendas; cobrimento da armadura e dos insertos em todas as faces; armaduras adicionais, executadas in loco se houver; volume e peso de cada elemento; detalhes das ligações que serão executadas na obra, com as características dos materiais que serão utilizados; tolerâncias dimensionais do elemento. Sobre as fôrmas, esta norma estabelece que possam ser constituídas de aço, alumínio, concreto ou madeira, revestido ou não com chapas metálicas, fibras, plásticos ou outros materiais, além de garantir a estabilidade dimensional, não gerando desvios dimensionais maiores que os aceitos pelas tolerâncias estabelecidas. A produção da armadura segue o disposto pela NBR 6118:2003, com atenção especial ao seu armazenamento e transporte, devendo ser realizados de tal forma que não prejudiquem sua conformação, garantido o posicionamento relativo das barras, protegendo-as contra ruptura dos vínculos de posicionamento. A NBR 9062:2006 preconiza que a armadura deve ser colocada na fôrma de tal maneira que fique assegurado seu posicionamento durante o lançamento do concreto. Para tal, permite a utilização de arames, tarugos de aço, espaçadores de concreto, argamassa ou material plástico, mas estes não podem comprometer o cobrimento mínimo prescrito. O preparo e o lançamento do concreto seguem o prescrito na NBR 6118/2003, sendo completamente vedada a utilização de amassamento manual. Seu adensamento deve ser feito de tal forma que não gere ninhos de concretagem ou segregação, nem permita o contato dos vibradores com a armadura, para evitar problemas de aderência com a ocorrência de vazios.

23 A cura, segundo a NBR 9062:2006, que pode ser normal ou acelerada, deve ser realizada com o concreto protegido da ação de agentes prejudiciais, como mudanças bruscas de temperatura, secagem, chuva forte, água torrencial e agentes químicos. O concreto também deve estar protegido de choques e vibrações que possam gerar fissuras ou prejudicar a aderência à armadura. A cura acelerada, realizada com aquecimento e presença de vapor ou não, deve ser realizada de forma que toda a peça seja aquecida uniformemente, tendo-se especial atenção com o tempo de início após a concretagem, com a velocidade de aquecimento, com a temperatura máxima de aquecimento, com o tempo de exposição e com o esfriamento. Estes parâmetros devem ser determinados por ensaios. Quanto aos processos de desfôrma, manuseio e armazenamento das peças de concreto prémoldado, a NBR 9062:2006 estabelece que devem ser realizados com equipamentos e acessórios apropriados em pontos de suspensão localizados nas peças, perfeitamente definidos em projeto, evitando-se choques e movimentos abruptos. No armazenamento, as peças devem estar protegidas do contado direto com superfícies abrasivas e arestas angulares que possam vir a danificar a peça, com apoios sobre terreno plano e firme. Podem ser formadas pilhas com as peças pré-moldadas, mas devem ser intercalados elementos de apoio, para evitar o contato entre elementos superpostos. Estes elementos devem situar-se em regiões previstas em projeto e constituídos de material que não danifique as peças. É comum o uso de madeira para tais apoios. O não cumprimento destas pode ocasionar deformações nas peças de concreto que venham a comprometer ou mesmo inviabilizar sua utilização. A Figura 15 mostra a deformação provocada em painéis de fechamento não armazenados adequadamente. 2.1. Transporte e montagem O transporte de peças pré-moldadas deve ser levado em conta no momento da concepção do projeto (EL DEBS, 2000), pois limita as dimensões das peças ao gabarito das estradas de rodagem, quando do transporte rodoviário, da fábrica até o local da obra. Em casos especiais, são necessários estudos de rotas e horários para realização deste transporte. A Figura 16 mostra um exemplo de veículo adaptável para transporte de peças com grandes dimensões.