UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI
FERNANDA DE ALMEIDA FERREIRA
HELOÍSA CARDOZO DA SILVA
MARY ELLEN SANTOS DE OLIVEIRA
SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS PRÉMOLDADOS
SÃO PAULO
2011
2
FERNANDA DE ALMEIDA FERREIRA
HELOÍSA CARDOZO DA SILVA
MARY ELLEN SANTOS DE OLIVEIRA
SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS PRÉMOLDADOS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Orientador: Profº. Me. Fernando José Relvas
SÃO PAULO
2011
3
FERNANDA DE ALMEIDA FERREIRA
HELOÍSA CARDOZO DA SILVA
MARY ELLEN SANTOS DE OLIVEIRA
SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS PRÉMOLDADOS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Trabalho____________ em: ____ de_______________de 2011.
______________________________________________
Profº. Me. Fernando José Relvas
______________________________________________
Nome do professor da banca
Comentários:_________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
4
RESUMO
O crescimento da demanda de construções, principalmente destinadas à habitação
popular no final do século XX, impulsionou a industrialização dos processos da
construção civil no cenário nacional, tendo como conseqüência, alta produtividade e
redução de custos. Racionalização, sustentabilidade e qualidade são atributos
resultantes deste processo. O sistema construtivo de painéis pré-moldados possui
execução apoiada nas premissas da industrialização, contando com produção em
série, formas metálicas que culminam em grande repetibilidade, materiais
controlados e qualidade no acabamento final, refletindo assim, a realidade de uma
indústria. O sistema construtivo de alvenaria estrutural é utilizado como parâmetro
comparativo para análise de viabilidade técnica, por se tratar de um sistema
altamente difundido e aceito no Brasil em obras de características similares à
escolhida para o estudo de caso. Ao final conclui-se que a utilização do sistema prémoldado de concreto será viável para elevada quantidade de unidades a executar
em prazo de obra reduzido. A conclusão é apresentada com base em parâmetros
técnicos inerentes aos dois sistemas.
5
ABSTRACT
The increase demand for construction, especially those for housing in the late
twentieth century, spurred the industrialization processes of Brazilian construction,
resulting in a scenario of high productivity and costs reduction. Rationalization,
sustainability and quality are attributes that emerged from this process. The structural
system of precast panels is supported by the premises of industrialization and counts
with mass production, metal forms that culminate in large repeatability, controlled
materials and finish quality, reflecting the reality of an industry. The construction
system of structural masonry is used as a parameter for the analysis of technical
feasibility, mainly because it is a highly widespread and accepted system in Brazil
especially at works that have similar characteristics to that chosen for the case study.
At the end, it was concluded that the use of the precast concrete is viable for
constructing high quantity of units in a short period of work. The conclusion has been
developed based on technical parameters inherent to both systems.
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 2. 1 - Capacidade de influenciar o custo total durante o ciclo do empreendimento
(O'Connor e Davis, 1988). ............................................................................................ 23
Figura 2. 2 - Bateria de formas e Pórtico rolante. (PEC.SCP.01.01 Plano de Execução e
Controle do Sistema) ................................................................................................... 33
Figura 2. 3 - Soldagem de ligação entre painéis (Inpar - Plano de Execução e Controle do
Sistema). ...................................................................................................................... 37
Figura 2. 4 - Grauteamento da ligação entre painéis – com a forma e após a retirada da
forma. (Inpar - Plano de Execução e Controle do Sistema) .......................................... 37
Figura 5. 1 - Perspectiva ilustrada da fachada do bloco de 2 dorm. (site Viver)........ 49
Figura 5. 2 - Pórtico de Montagem e Bateria de Formas. .......................................... 51
Figura 5. 3 - Gabarito Superior. ................................................................................. 51
Figura 5. 4 - Gabarito para Portas. ............................................................................ 52
Figura 5. 5 - Aprumador. ........................................................................................... 52
Figura 5. 6 - Pente de estocagem de painéis. ........................................................... 53
Figura 5. 7 - Rolo dentado. ........................................................................................ 53
Figura 5. 8 - Silo de Concretagem............................................................................. 54
Figura 5. 9 - Bateria de formas para apartamentos de 3 dormitórios, na obra
Hipotética. .......................................................................................................... 54
Figura 5. 10 - Bandejas Metálicas. ............................................................................ 55
Figura 5. 11 - Rastreabilidade do concreto nas peças pré-moldadas. ...................... 58
Figura 5. 12 – Realização do Slump Test, no recebimento do concreto na obra
Hipotética. .......................................................................................................... 59
Figura 5. 13 - Slump Flow Test ................................................................................. 60
Figura 5. 14 - Central de Armação dos painéis verticais. .......................................... 61
Figura 5. 15 - Instalações elétricas, inserts de içamento. .......................................... 62
Figura 5. 16 - Aplicação de desmoldante nas paredes das formas metálicas. .......... 63
Figura 5. 17 - Colocação das armações nas baterias. .............................................. 63
Figura 5. 18 - Bateria concretada, aguardando período de 20 horas para
desenforma. ....................................................................................................... 64
Figura 5. 19 - Armazenamento dos painéis rastreados e chapiscados nas interfaces
de graute. ........................................................................................................... 65
Figura 5. 20 - Pista de execução das pré-lajes. ........................................................ 65
7
Figura 5. 21 - Armação das pré-lajes. ....................................................................... 66
Figura 5. 22 - Superfície rugosa para aderência da capa de concreto. ..................... 67
Figura 5. 23 - Içamento da pré-laje com treliça. ........................................................ 67
Figura 5. 24 - Armazenamento das pré-lajes, separadas por pontaletes de madeira.
........................................................................................................................... 68
Figura 5. 25 - Á esquerda - forma metálica da escada. Á direita - forma metálica dos
shafts e em baixo, forma da mansarda. ............................................................. 69
Figura 5. 26 - Pórtico rolante para montagem de 3 blocos. ....................................... 70
Figura 5. 27 - Transporte dos pré-moldados para montagem. .................................. 70
Figura 5. 28 - Transporte dos pré-moldados para montagem. .................................. 71
Figura 5. 29 - Fixação dos aprumadores na laje. ...................................................... 72
Figura 5. 30 - Gabarito utilizado para colocação da argamassa de assentamento ... 73
Figura 5. 31 - Posicionamento do painel. .................................................................. 73
Figura 5. 32 - Montagem dos painéis e verificação de prumo. .................................. 74
Figura 5. 33 - Soldagem dos ferros de espera entre painéis. .................................... 75
Figura 5. 34 - Montagem de pré-laje sobre painéis e escoras. ................................. 76
Figura 5. 35 - Console metálico e escada montada. ................................................. 76
Figura 5. 36 - Passagem de eletrodutos antes da concretagem da capa de laje. ..... 77
Figura 5. 37 - Concretagem da capa da laje com auxílio do silo e gola após
desenforma. ....................................................................................................... 77
Figura 5. 38 - Reinicio do ciclo de montagem do pavimento. .................................... 78
Figura 5. 39 Chapas de fórmica na interface entre painel e pré-laje. ........................ 79
Figura 5. 40 Posicionamento do tarucel no interior da junta. .................................... 80
Figura 5. 41 Finalização com selante. ....................................................................... 80
Figura 5. 42 Impermeabilização acrílica .................................................................... 81
Figura 5. 43 Tratamento das juntas. .......................................................................... 82
8
LISTA DE TABELAS
Tabela 5. 1 - Recomendações quanto ao aço. .......................................................... 55
Tabela 5. 2 - Recomendações quanto ao concreto. .................................................. 56
Tabela 5. 3 - Recomendações quanto ao recebimento e estocagem. ...................... 57
Tabela 6. 1 – Comparativo entre sistemas construtivos. ........................................... 88
9
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO ................................................................................................... 11
1.1
Objetivos .................................................................................................................... 13
1.1.1 Objetivo Geral
13
1.1.2 Objetivo Específico
13
1.2
Justificativas ............................................................................................................. 14
1.3
Abrangência .............................................................................................................. 15
1.4
Estrutura do Trabalho ............................................................................................ 16
2
INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO CIVIL ............................................. 18
2.1
Conceitos Gerais ..................................................................................................... 18
2.1.1 Contexto Histórico
19
2.1.2 Racionalização Construtiva
21
2.1.3 Produtividade
24
2.1.4 Qualidade nas Construções
25
2.1.5 Industrialização da Construção: Pré-moldado e Pré-fabricado
26
2.2
Sistema construtivo de painéis pré-moldados de concreto ........................ 27
2.2.1 Conceituação sobre o Sistema
27
2.2.2 Análise de Viabilidade
28
2.2.3 Elaboração do Projeto
29
2.2.4 Fundações e demais procedimentos preliminares
31
2.2.5 Formas e Equipamentos
32
2.2.6 Produção dos pré-moldados
35
2.2.7 Montagem e ligações dos pré-moldados
36
2.2.8 Patologias
38
2.2.9 Controles da Qualidade
39
2.3
Alvenaria estrutural, conceituação e execução .............................................. 42
10
2.3.1 Introdução e Histórico
42
2.3.2 Conceituação do Sistema
42
2.3.3 Projeto de alvenaria estrutural
43
2.3.4 Execução de alvenaria estrutural
44
3
MÉTODO DE TRABALHO ................................................................................ 45
4
MATERIAIS E FERRAMENTAS ........................................................................ 46
5
SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS PRÉ-MOLDADOS AUTO-
PORTANTES ............................................................................................................ 47
5.1
Estrutura de Trabalho............................................................................................. 47
5.2
Aplicação de Painéis Pré-Moldados em habitações de interesse social . 48
5.2.1 Descrição das obras
48
5.2.2 Equipamentos e formas
50
5.2.3 Características dos Materiais empregados nos Elementos PréMoldados
55
5.2.4 Recebimento, Armazenamento e Estocagem dos Materiais em Obra 56
5.2.5 Rastreabilidade do concreto e dos elementos pré-moldados
57
5.2.6 Controle Tecnológico
58
5.2.7 Fabricação dos elementos pré-moldados
60
5.2.8 Montagem dos blocos
69
5.2.9 Tratamento das juntas externas
79
6
ANÁLISE DOS RESULTADOS ......................................................................... 83
7
CONCLUSÃO .................................................................................................... 86
8
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 88
11
1 INTRODUÇÃO
No ano de 2009 foi criado pelo governo federal brasileiro o Programa Minha Casa
Minha Vida, com foco na aceleração de construção de moradias, a fim de reduzir o
altíssimo déficit habitacional presente no panorama do país.
A primeira fase do programa foi criada para atender a três faixas da população – O
primeiro grupo composto por famílias que ganham entre 0 e 3 salários mínimos por
mês, para as quais será destinada a construção de 400 mil unidades.
Para as famílias que possuem renda de 3 a 6 salários mínimos por mês também
serão construídas 400 mil unidades.
A terceira parcela da população está inclusa nas famílias que recebem de 6 a 10
salários mínimos por mês e para essas estão destinadas 200 mil unidades.
No escopo principal do programa foi prevista a construção de 35 milhões de
unidades habitacionais dentro dos próximos 11 anos, até o momento foram
construídas mais de 238 mil unidades, o que demonstra o enorme desafio e as
oportunidades de desenvolvimento de novas tecnologias para otimizar o processo
da construção civil.
Hoje o crédito é concedido às construtoras mediante garantias de entrega do imóvel
dentro do prazo estabelecido e da qualidade do produto final.
Ainda em tempo, as legislações voltadas para a sustentabilidade nas construções
tomou grande proporção no Brasil e no mundo, sendo este mais um critério a ser
atendido pelas obras de construção.
Em contra partida, os processos aplicados em grande escala na construção civil
brasileira podem ser considerados “artesanais”, quando analisados pelos pontos de
vista da produtividade, custo, qualidade e principalmente sustentabilidade, além do
frequente emprego de mão de obra sem qualificação e exígua. Diante deste
contexto, é possível verificar a atual dificuldade de alcance à meta lançada pelo
governo federal.
12
Para tanto, as empresas construtoras vêm aperfeiçoando suas culturas e cada vez
mais utilizam de sistemas construtivos industrializados para suas obras. Por esse
meio, garantem produção em larga escala controlada desde a fabricação até a
montagem do produto com mão de obra reduzida e qualificada, além de
considerável redução na geração de resíduos.
São vários os sistemas construtivos industrializados já em uso no país, como as
paredes em drywall, as estruturas metálicas, as estruturas pré-moldadas e préfabricadas, as fachadas pré-fabricadas, etc.
Este trabalho tem como foco a industrialização dos processos convencionais de
execução das estruturas e vedação vertical de edifícios residenciais de interesse
social por meio de sistema construtivo de painéis pré-moldados, com abrangência
voltada para as características dos materiais, desempenho e processos de execução
e controle da tecnologia.
13
1.1 Objetivos
Este trabalho apresenta as vantagens da implantação de processos industrializados
na construção de unidades residenciais padronizadas.
1.1.1 Objetivo Geral
Estudar, analisar e apresentar os resultados da utilização de sistema construtivo de
painéis pré-moldados na construção de edifícios residenciais de interesse social
como forma de resolver a questão “produtividade x qualidade x custo”.
1.1.2 Objetivo Específico
Realizar um estudo focado nas características dos materiais empregados, métodos
de fabricação e montagem, normas aplicáveis, ensaios de validação e controle e
desempenho do produto final do sistema construtivo de painéis pré-moldados.
A partir dos resultados obtidos é realizar-se-á um comparativo entre o sistema
estudado e os métodos convencionais de construção.
A obra Viver Canoas executada em sistema construtivo de painéis pré-moldados
auto-portantes, é estudo de caso deste trabalho, com análises focadas nos ganhos
de produtividade e qualidade.
14
1.2 Justificativas
O mercado da construção civil vem crescendo de maneira cada vez mais rápida,
exigindo novos métodos construtivos para atender à demanda.
Este trabalho é idealizado pela crença de que por meio de um sistema construtivo
como o de painéis pré-moldados é possível obter redução de custo e prazo nas
construções, garantindo a qualidade e atendimento às normas pertinentes, além de
notável aumento da produtividade que é um grande diferencial competitivo no
mercado.
Com a utilização desse novo sistema construtivo para obras de interesse social,
haverá maior acesso à moradia para classes sócio-econômicas que possuem renda
de 0 a 10 salários mínimos, que representam uma parcela significativa da população
carente de habitação.
Com base na disponibilidade de um estudo de caso focado em sistema construtivo
de painéis pré-moldados em concreto armado, voltado para obras de interesse social
e fácil acesso a todo o processo e método construtivo, viabiliza-se este trabalho.
15
1.3 Abrangência
Esse trabalho aborda da concepção à fabricação, montagem e manutenção de
elementos pré-moldados de concreto armado com funções estrutural e de vedação
vertical de edifícios voltados para construção de habitações de interesse social.
São explicitados todos os ensaios tecnológicos dos materiais críticos do processo de
fabricação, como o concreto, peças de embutimento, armações e formas, assim
como o atendimento às normas regulamentadoras.
Um breve comparativo é demonstrado entre vedação vertical em alvenaria de blocos
e peças pré-moldadas. A elaboração dos projetos e a forma de compatibilização com
as disciplinas relacionadas fazem parte da explanação, considerando os processos
e métodos adotados no objeto do estudo de caso.
16
1.4 Estrutura do Trabalho
Este trabalho é apresentado da forma que se segue.
No capítulo 2 é apresentada a Revisão Bibliográfica que aborda de forma
abrangente o sistema construtivo em painéis pré-moldados.
O tema é desenvolvido inicialmente com a explanação de conceitos gerais como a
história da aplicação de sistemas construtivos pré-moldados no Brasil e no exterior,
a importância dos conceitos de racionalização, produtividade, qualidade e o
entendimento das diferenças entre o sistema pré-fabricado, facilmente confundido
com o sistema pré-moldado objeto de estudo deste trabalho.
É definido o tipo de sistema construtivo e suas especificações técnicas por meio da
conceituação sobre o sistema, análise de viabilidade e estudo da elaboração dos
projetos para que se tenha uma introdução ao entendimento do sistema. É feita uma
explanação sobre os processos de fundação e outros procedimentos preliminares
antes de falar do sistema adotado. Após essas definições são apresentados os
materiais empregados e suas características, formas e equipamentos utilizados nos
processo de execução além da própria produção dos pré-moldados, sua montagem
e ligações entre as peças. Terminada a apresentação das etapas construtivas, são
indicadas as principais patologias ocorrentes e por fim estudados os controles de
qualidade inseridos no sistema.
O capítulo 3 apresenta o método do trabalho, onde são identificados os métodos de
pesquisa, o caminho percorrido para a coleta de dados e outros meios utilizados
para compor este trabalho.
São apresentados no capítulo 4 os materiais e ferramentas utilizados para as
pesquisas e compilação dos dados.
17
A exposição do estudo de caso no capítulo 5 é feita por meio da conceituação do
empreendimento, concepção geral do sistema construtivo, análise dos dados
coletados como controles, análise dos projetos e o desenvolvimento do projeto.
Posteriormente é efetuada a análise dos resultados no capítulo 6, a partir do qual
são escritas as conclusões pertencentes ao capítulo 7 e finalizando o trabalho são
descritas as recomendações.
18
2 INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Sistema onde a estrutura do edifício é constituída por elementos pré-moldados de
concreto armado auto-portantes com função estrutural e de vedação.
Tais elementos são produzidos no próprio canteiro de obras, moldados em formas
metálicas.
A operação de produção (concretagem, desforma e estocagem) é realizada com o
auxílio de pórticos rolantes.
A montagem dos pré-moldados é feita com equipamentos de içamento, tais como
pórtico rolante, grua ou guindaste sobre rodas ou esteira. São utilizados gabaritos,
escoras metálicas e dispositivos de fixação em sua operação.
Conforme breve descrição apresentada acima, verifica-se que o sistema é baseado
na industrialização de todos os procedimentos da cadeia de processos, sendo
assim, necessária a total interação entre as fases, que serão apresentadas e
caracterizadas neste capítulo.
2.1 Conceitos Gerais
A industrialização da construção civil tem como objetivo principal o ganho na
produtividade e consequente redução dos custos indiretos das obras. Ainda, como
consequências positivas deste processo resultam: produto final com maior qualidade
e diminuição da geração de resíduos quando comparada a quantidade gerada pelos
processos convencionais.
A viabilização de produtos da construção civil produzidos por processos
industrializados depende principalmente da capacidade do projeto de suportar uma
grande repetibilidade dos itens.
19
Ainda em tempo, conceitos como racionalização da construção e ponderação da
qualidade do produto final, pensados desde a fase de concepção são procedimentos
indispensáveis para o sucesso do projeto.
2.1.1 Contexto Histórico
Para a construção civil o termo pré-fabricação possui o seguinte significado:
”fabricação de certo elemento antes do seu posicionamento final na obra” (REVEL,
1973). A norma NBR 9062 - Projeto e Execução de Estruturas de Concreto PréMoldado, ABNT (2006) define estrutura pré-fabricada como elemento pré-moldado
executado industrialmente, mesmo em instalações temporárias em canteiros de
obra, ou em instalações permanentes de empresa destinada para este fim que
atende aos requisitos mínimos de mão de obra qualificada; a matéria-prima dos
elementos pré-fabricados deve ser ensaiada e testada quando no recebimento pela
empresa e previamente à sua utilização.
“A pré-fabricação no seu significado geral se aplica a toda fabricação
de elementos de construção civil em indústrias, a partir de matérias
primas e semi-produtos cuidadosamente escolhidos e utilizados,
sendo em seguida estes elementos transportados à obra onde ocorre
a montagem da edificação.” (REVEL, 1973 apud SERRA,
FERREIRA, PIGOZZO, 2005).
A partir da revolução industrial e do período de mecanização, evolução das
máquinas e ferramentas, iniciou-se a aplicação do conceito de produção em série e
organização.
Os sistemas pré-fabricados tiveram seu maior desenvolvimento principalmente após
a 2ª Guerra Mundial, quando a Europa teve uma alta demanda de reconstruções
dando maior atenção as obras residenciais, além de escolas e hospitais.
Na década de 50 a Europa obteve uma grande injeção de investimentos, não só
visando
a
reconstrução
devido
aos
bombardeios,
mas
objetivando
um
desenvolvimento maior, onde a mão de obra pouco especializada e onerosa deu
lugar à perfeição e rapidez da mecanização existente nas indústrias. Neste momento
concluiu-se que a evolução da pré-fabricação só se tornaria rentável se as
20
demandas fossem numerosas e contínuas. De acordo com Ordonéz (1974) foi no
período pós Segunda Guerra Mundial, principalmente na Europa, que começou, a
História da pré-fabricação como “manifestação mais significativa da industrialização
na construção”, e que a utilização intensiva do pré-fabricado em concreto deu-se em
função da necessidade de se construir em grande escala.
Salas (1973) considera a utilização dos pré-fabricados de concreto dividida nas três
seguintes etapas:
 De 1950 a 1970 – período em que a falta de edificações ocasionadas pela
devastação da guerra, instigou a necessidade de se construir diversos edifícios,
tanto habitacionais quanto escolares, hospitais e industriais. Os edifícios executados
nesse período eram compostos de elementos pré-fabricados, sendo que os
componentes advinham do mesmo fabricante, constituindo o que se convencionou
chamar de ciclo fechado de produção. Segundo Ferreira (2003), utilizando uma
filosofia baseada nos sistemas fechados, as realizações ocorridas no período do
pós-guerra europeu na área de habitação criaram um estigma associando a
construção pré-fabricada durante muitos anos à uniformidade, monotonia e rigidez
na arquitetura, com flexibilidade "zero", onde a pré-fabricação com elementos
“pesados” marcou o período. Além destas questões, as construções em massa, sem
uma avaliação prévia de desempenho dos sistemas construtivos, ocasionaram o
surgimento de muitas patologias.
 De 1970 a 1980 – Devido aos acidentes que ocorreram com algumas construções
dessa época, em edifícios executados com grandes painéis pré-fabricados, foi
provocada uma rejeição social, além de uma intensa revisão nos conceitos desse
sistema construtivo em grandes elementos pré-fabricados. Nesse contexto houve o
início do declínio dos sistemas pré-fabricados de ciclo fechado de produção.
 Pós 1980 – Esta etapa caracterizou-se, primeiramente, pela demolição de
grandes conjuntos habitacionais, justificada dentro de um quadro crítico,
especialmente de rejeição social e deterioração funcional. Em segundo lugar, pela
consolidação de uma pré-fabricação de ciclo aberto, à base de componentes
compatíveis, de origens diversas.
21
“A industrialização de componentes destinados ao mercado e não, exclusivamente,
às necessidades de uma só empresa é conhecida como ciclo aberto” (BRUNA,
1976).
Conforme Ferreira (2003), os sistemas pré-fabricados de “ciclos abertos” surgiram
na Europa com a proposta para uma pré-fabricação de componentes padronizados,
os quais poderiam ser associados com produtos de outros fabricantes, onde a
modulação e a padronização de componentes fornecem a base para a
compatibilidade entre os elementos e subsistemas.
Elliot (2002) menciona ainda, uma terceira geração de sistemas pré-fabricados para
edificações, esta é composta de alto grau de especificações e vem evoluindo nos
últimos 20 anos na Europa, pois muitos projetistas europeus estão percebendo cada
vez mais as possibilidades dos acabamentos de alta qualidade nos elementos prémoldados.
Ferreira (2003), adiciona que o conceito de sistemas flexibilizados utilizados hoje,
onde se mescla características do sistema fechado e do sistema aberto, na
produção vai além da fábrica, com a possibilidade da produção de componentes no
canteiro, dentro de um sistema com alto grau de controle e qualidade e de
organização da produção.
2.1.2 Racionalização Construtiva
Conforme já mencionado, a racionalização dos processos é característica
indispensável para o sucesso na implantação de projetos que se valham de sistemas
construtivos industrializados.
“Considera-se a Racionalização Construtiva, como o conjunto de ações que tem por
objetivo otimizar o uso de todos os recursos disponíveis, em todas as fases do
empreendimento.” (SABBATINI, 1989 apud VILLAR, 2006, p. 10).
22
A grande onda de crescimento da construção civil bateu à porta das construtoras
atuantes no país, nacionais em sua maioria. Com ela, veio o aumento do número de
canteiros de obras e por consequência, a necessidade de maior agilidade para
redução dos custos e prazos de entrega.
Ao mesmo tempo em que a demanda de metros quadrados a construir aumentou, as
empresas atuantes na construção civil, se viram na obrigatoriedade de executar e
entregar o produto final dentro de normas internacionais de padronização da
qualidade, como por exemplo, as normas ISO.
De acordo com Franco (1992), a racionalização construtiva é, entre as possíveis
ações utilizadas, a que mais tem atraído a atenção de empresas construtoras e
empreendedoras, pois permite uma evolução constante, a partir da própria cultura da
empresa, e possui grande sinergismo com outras iniciativas, como, por exemplo, a
implantação de sistemas da qualidade.
Barros, (1996) entende que as medidas que visam à racionalização construtiva
abrangem todas as fases do processo de produção, desde a concepção até a
execução e utilização dos edifícios.
A Figura 2.1 a seguir ilustra a capacidade que cada fase tem de influenciar no custo
total durante o ciclo do empreendimento.
23
Figura 2. 1 - Capacidade de influenciar o custo total durante o ciclo do empreendimento.
Fonte: O'Connor e Davis (1988).
O'Connor e Davis (1988 apud FRANCO, 1992) procuravam mostrar com a Figura
2.1, a importância da utilização da racionalização no estudo da viabilidade e na fase
de projetos.
Segundo Franco (1992), o projeto merece especial destaque, uma vez que é o
principal articulador e indutor de todas as ações, organizando e garantindo o
emprego eficiente da tecnologia. Essa importância pode ser entendida pela grande
capacidade que as decisões de projeto têm em influenciar decisivamente os custos
finais do empreendimento.
Em sua maioria, os escritórios de projetos especializam-se em uma das várias
disciplinas
que
compõem
o
empreendimento,
como
arquitetura,
estrutura,
instalações, fundações, etc. A racionalização quando aplicada à fase dos projetos
garante a integração entre as disciplinas, evitando que sejam resolvidos na obra,
problemas de incompatibilidade entre projetos, o que inevitavelmente gera perdas,
retrabalhos e atrasos.
24
2.1.3 Produtividade
“Produtividade é minimizar cientificamente o uso de recursos
materiais, mão de obra, máquinas, equipamentos etc.” (JAPAN
PRODUCTIVITY CENTER FOR SOCIAL – ECONOMICS
DEVELOPMENT apud AZEVEDO, 2011, p.1).
Apesar do significado de produção e produtividade normalmente se misturarem, há
uma grande diferença a ser destacada. Quando ocorre um aumento na produção,
isto normalmente leva a aumento de custos (contratação de funcionários, aluguel de
equipamentos e compra de materiais), porém aumentar a produção não significa
aumentar a produtividade.
De acordo com Azevedo, (2011) pode-se definir produtividade em função da
quantidade de trabalho realizado em uma definida fração de tempo, que tem como
característica a relação entre a quantidade de recursos utilizados e os resultados
obtidos.
A evidência de aumento de produtividade pode ser entendida como a manutenção
de um dado resultado mediante redução de recursos utilizados, ou melhora do
resultado esperado mediante a manutenção dos recursos. Uma maior produtividade
é caracterizada por aumento de resultados diante de redução dos recursos
utilizados.
“A produtividade está intimamente ligada à melhor ou pior utilização
dos recursos produtivos disponíveis em uma empresa, dentre eles:
espaço físico, ferramentas, mão de obra, insumos, técnicas de
gerenciamento, meio de transporte interno e externo, informatização,
horário de trabalho, etc.” (AZEVEDO, 2001, p.1).
Para Azevedo (2011), a utilização integrada e otimizada de fatores que influenciam e
contribuem na formação, processamento e comercialização do produto, fica
responsável pela garantia de produtividade. Tais fatores podem ser principalmente a
capacitação e treinamento da mão de obra, desenvolvimento de uma metodologia,
disposição do canteiro de obras e controle dos processos e insumos.
25
Podem-se considerar de extrema importância para as empresas, indicadores com
objetivos específicos de medição da produtividade, podendo assim, verificar a
eficiência e eficácia dos processos implantados.
2.1.4 Qualidade nas Construções
Atualmente como elemento de competitividade entre empresas, a qualidade vem
ganhando cada vez mais espaço e importância, há uma grande diferença entre
países e entre setores na busca do aperfeiçoamento desse processo, em países
mais desenvolvidos como o Japão ele lidera o setor, forçando os países ocidentais
tal como o Brasil a rever os conceitos aplicados à qualidade e dar prioridade a essa
área.
Entre o mercado da construção civil e outros tais como: mecânico, eletrônico e etc.,
existe uma defasagem nos conceitos, metodologias e também na estrutura de
produção em relação à qualidade. “Esta defasagem se reflete em problemas de
qualidade, baixa produtividade e elevados índices de desperdício, estimados em
pelo menos 30% em relação ao custo da obra.” (PICCHI,1993).
“O enfoque da gestão da qualidade tem evoluído, passando de uma
visão corretiva, baseada na inspeção (identificação e segregação dos
itens não conformes), chegando até as visões mais modernas,
baseadas em medidas preventivas e enfoques sistêmicos, levando
em conta todas as etapas do processo. Dentro das visões mais
recentes, destacam-se os Sistemas da Qualidade, que têm como
base, no mundo todo, as séries de normas ISO 9000.” (PICCHI,
1993).
As empresas de construção civil que optam pela implantação de Sistemas de
Qualidade estão objetivando principalmente uma mudança de mentalidade coletiva e
com tal mudança obtêm-se:

Regulamentação e documentação;

Controle e planejamento das atividades do projeto;

Controle e planejamento das atividades de construção;

Apontamento
dos
recursos
necessários
à
construção:
entendem-se
colaboradores, equipamentos, materiais e qualquer outro insumo que seja
necessário;
26

Formação de profissionais com qualificações;

Atendimento às Normas Técnicas vigentes;

Melhoria contínua da produtividade e da qualidade dos produtos entregues
em cada etapa do processo;

Redução significativa de desperdícios, resultando na redução do custo do
empreendimento;

Otimização das relações com os clientes;

Aumento da força de competitividade, com efetiva participação no mercado
com a melhoria da imagem da empresa.

Oportunidades de participação em processos licitatórios de órgãos públicos
(que ganharam força de compra para selecionar apenas fornecedores que
atestam sua qualidade)
Com as certificações dos Sistemas de Qualidade como o ISO 9000 e o Programa
Brasileiro de Qualidade e Produtividade no Habitat - PBQP-H (sistema de
certificação gradativo de evolução), as empresas de construção se beneficiam nos
processos licitatórios públicos, já que se tornaram uma exigência em todos os níveis:
federal, estadual e municipal, além das aprovações de financiamentos concedidos
pela Caixa Econômica Federal, que exigem não apenas a certificação de qualidade,
mas no mínimo um nível de qualificação, dentro dos padrões das normas
internacionais da ISO 9000.
2.1.5 Industrialização da Construção: Pré-moldado e Pré-fabricado
“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.” (SABBATINI,
1989).
Conforme já abordado no item 2.1.1 Contexto Histórico, a industrialização de alguns
sistemas da construção civil se tornaram necessários em diversos momentos da
história, trazendo uma realidade progressista ao setor, que atende atualmente uma
clientela exigente, onde os quesitos de desempate nas concorrências são: qualidade
e prazo de entrega e uma alta demanda de edifícios produzidos em série, não
27
havendo espaço para mão de obra sem capacitação e serviços rudimentares,
panorama encontrado comumente nos canteiros de obra.
Nesse cenário onde tempo é dinheiro, ganham cada vez mais espaço no mercado
as peças pré-moldadas e pré-fabricadas. De acordo com a NBR 9062 (ABNT, 2001),
as definições dos elementos citados são:
a) Elemento pré-moldado
Executado fora do local de utilização definitiva na estrutura, possuindo
controle de qualidade menos rigoroso, não necessitando de laboratórios e
demais instalações congêneres próprias e inspeções são feitas pelo próprio
construtor.
b) Elemento pré-fabricado
Elemento pré-moldado, executado industrialmente, mesmo que as instalações
temporárias estejam nos canteiros de obra, as condições de controle de
qualidade são rigorosas, obedecendo a manuais e especificações técnicas,
mão de obra qualificada e treinada, inclusive em laboratório.
2.2 Sistema construtivo de painéis pré-moldados de concreto
2.2.1 Conceituação sobre o Sistema
É importante salientar, que o sistema estudado é baseado em conceitos profundos
de racionalização e produtividade o que o limita estrategicamente, sendo voltado
para construções em série, altamente repetitivas, utilizadas em condomínios
residenciais com grande número de unidades.
O sistema construtivo de painéis pré-moldados é basicamente constituído de
elementos pré-moldados no próprio canteiro, em concreto armado, podendo ser pré-
28
lajes, painéis auto-portantes, e outras peças complementares como escadas, por
exemplo.
Os principais elementos são os painéis, que têm função estrutural e de vedação,
responsáveis pela transmissão das cargas e resistindo a esforços horizontais
causados por ventos.
Uma das características interessantes do sistema é a sua capacidade de
estanqueidade, problemática encontrada geralmente em sistemas pré-fabricados.
Suas junções criam frisos naturais por onde a água se encaminha, além das golas
que são pingadeiras eficientes para evitar infiltrações indesejadas e criam um
arremate à união dos painéis. (FREITAS, 2010)
Conforme já citado, podem ser produzidos dentro do próprio canteiro em fabriquetas
ou numa central de distribuição da própria construtora, tendo a logística como
principal fator de viabilidade. Os canteiros devem ser muito bem planejados para que
a produção seja sempre contínua e efetiva.
Produzidos em formas metálicas, os painéis são capazes de incorporar todos os
elementos que em um sistema convencional seriam instalados posteriormente, como
instalações elétricas e hidráulicas. Os vãos também incorporados à forma, mantém a
qualidade da requadração impedindo possíveis desvios que trariam problemas para
instalação de esquadrias metálicas e de madeira. Nos painéis de fachada, a forma
também pode ser modificada para inserir detalhes decorativos ou de frisos.
(FREITAS, 2010)
A montagem dos painéis é feita através de equipamentos de içamento, como gruas
ou guindastes, e outros equipamentos garantem as medidas dos ambientes sem
alterações de esquadro ou prumo.
2.2.2 Análise de Viabilidade
Antes de iniciar um empreendimento é de suma importância analisar sua viabilidade,
tanto econômica quanto técnica. A análise de viabilidade deste trabalho corresponde
29
em sua maior parte à viabilidade técnica, já que por ser um sistema aplicado em
construções em série, ele torna-se explicitamente viável do ponto de vista
econômico. Ainda assim, por ser uma obra de interesse social o custo do terreno
onde será implantado o sistema, não pode impactar de maneira significativa no valor
final da moradia, sendo essencial a pesquisa de mercado para melhor localização do
terreno. Deve-se levar em conta também a topografia do local, para que os custos
com terraplenagem não sejam muito altos.
Tecnicamente, o sistema deve ser capaz de resistir aos esforços das cargas
atuantes, que são o peso próprio, o peso da cobertura, a sobrecarga calculada para
o empreendimento e por fim a carga vertical total. Além disso, a estrutura deve
resistir ao vento e por ser um sistema de vedação e sustentação, é responsável por
receber as cargas e distribuí-las até a fundação (BARBOZA, 2008).
A fundação também compõe o estudo de viabilidade, pois através da análise de
ensaios de sondagem é definido o tipo de fundação e este, assim como outros
fatores vistos deve ser viável técnica e economicamente.
O sistema é avaliado do ponto de vista da concepção arquitetônica como prémoldado que possui suas características particulares, constituído por modulações. A
maneira como ele interage com outros sistemas construtivos passa por processos
onde é necessária a compatibilização minuciosa de todos os processos. A logística,
essencial ao funcionamento do sistema, é composta pela complexidade do canteiro
de obras, com os equipamentos utilizados durante os processos e por último é
analisado o cronograma de uma obra com prazos justos.
Além de todos esses elementos, a viabilidade vai além da economia e da técnica,
pois segundo Mitidieri (1988), a edificação deve ser um produto que atenda ao
usuário.
2.2.3 Elaboração do Projeto
Para a elaboração de um projeto deve-se levar em conta sua multidisciplinaridade,
onde é essencial que os profissionais das diferentes disciplinas que o compõem
30
mantenham um diálogo claro, principalmente com a arquitetura, disciplina essa que
irá nortear a maior parte das decisões de projeto.
“O projeto arquitetônico representa, de fato, a base para a
elaboração do projeto estrutural. Este deve prever o posicionamento
dos elementos de forma a respeitar a distribuição dos diferentes
ambientes nos diversos pavimentos. Evidentemente, a estrutura deve
também ser coerente com as características do solo no qual ela se
apóia.” (HOMRICH, 2010, p.1).
Esse intercâmbio entre profissionais de diferentes disciplinas envolvidas no projeto
deve ser mantido desde o início até a conclusão da elaboração de todos os projetos
componentes do edifício. No caso de sistemas como o estudado neste trabalho, a
arquitetura tem papel secundário assim como as demais disciplinas, pois o que
norteia esse projeto é a compatibilização entre as elas garantindo a viabilização
econômica e aumento de velocidade executiva.
Após a apresentação dos desenhos arquitetônicos desenvolve-se a concepção geral
da estrutura e os projetos pré-executivos com locação das cargas e formas da
fundação.
“Um arranjo estrutural adequado consiste em atender,
simultaneamente, os aspectos de segurança, economia (custo),
durabilidade e os relativos ao projeto arquitetônico (estética e
funcionalidade). Em particular, a estrutura deve garantir a segurança
contra os Estados Limites, nos quais a construção deixa de cumprir
suas finalidades.” (HOMRICH, p.1, 2010).
“De modo geral, aplicam-se às estruturas de concreto pré-moldado as regras e
processos de cálculo relativos às estruturas moldadas no local, conforme disposto
na NBR 6118.” (ABNT, 2007).
No desenvolvimento de projetos de sistemas construtivos em painéis pré-moldados
algumas particularidades devem ser levadas em conta:
- O projeto estrutural só terá sucesso se o projeto de instalações já estiver pronto
para evitar número excessivo de revisões e quebras para realocação de pontos nos
painéis, o que agrediria a estrutura.
31
- O projeto de armação contempla além das armações convencionais dos elementos
estruturais, armações “in loco” que são os inserts utilizados para a ligação dos
painéis.
2.2.4 Fundações e demais procedimentos preliminares
“Fundações são elementos estruturais cuja função é transmitir as
cargas da estrutura ao terreno onde ela se apóia. O sistema de
fundações é formado pelo elemento estrutural do edifício que fica
abaixo do solo, e o maciço de solo envolvente sob a base e ao longo
do fuste.” (AZEREDO, 1997 apud BARROS, p.1).
Para se escolher a fundação mais adequada, devem-se conhecer os esforços
atuantes sobre a edificação, as características do solo e dos elementos estruturais
que formam as fundações. Assim, analisa-se a possibilidade de utilizar os vários
tipos de fundação em ordem crescente de complexidade e custos (WOLLE, 1993
apud BARROS, p.1).
No sistema adotado são analisados dois tipos de fundação, a fundação do
equipamento de içamento dos painéis e a fundação do corpo da edificação. A última
“tem grande importância no bom desempenho do sistema, uma vez que, além de
garantir a geometria de cada bloco, determinará o nivelamento das paredes do
térreo, as mais carregadas do prédio. As sapatas, blocos e baldrames devem ser
executados pelo sistema convencional, tomando-se alguns cuidados extras (uma
vez que os pré-moldados são assentados diretamente sobre os baldrames).”
(FREITAS, 2010).
É de suma importância que o estudo do solo onde será apoiado tanto o prédio
quanto o equipamento de içamento, seja feito.
“É fundamental para o sucesso das operações de engenharia que
estas se apóiem em um perfeito casamento entre a solução adotada,
as características geológico-geotécnicos já naturalmente ocorrentes
ou eventualmente provocados pela implantação de um pretendido
empreendimento. Daí, a essencial importância da exatidão do
diagnóstico fornecido pelo geólogo de engenharia.” (SANTOS, 2002,
p.12).
32
A fundação dos equipamentos para içamento vai depender do tipo de equipamento
adotado para o içamento dos painéis, sendo grua ou pórtico.
O que se segue às fundações são alguns serviços necessários ao bom andamento
da obra. Imprescindível é que a equipe de obra crie um Projeto Operacional da Obra,
onde deverá constar um plano de ataque, sequência de montagem e layout da praça
de estocagem de pré-moldados.
A impermeabilização dos baldrames é importante para evitar a infiltração de água
sob os painéis, tomando-se o cuidado de proteger as esperas e inserts. O
acompanhamento topográfico e a transferência de eixos é outro fator a ser
considerado nos serviços preliminares, sendo necessários conjuntos de gabaritos –
gabarito transversal, de canto fixo, de canto rotulado e regulável, além de escoras
prumadoras para garantir prumo do conjunto e evitar acúmulo de erros.
2.2.5 Formas e Equipamentos
Os sistemas construtivos pensados em função da industrialização do processo de
construção têm como importante ponto de decisão a escolha do tipo de formas. O
tipo de formas escolhido define o sistema construtivo que será utilizado.
A característica repetibilidade inerente a estes sistemas, normalmente leva os
gestores dos projetos a optar por formas metálicas, em função de sua durabilidade
frente às formas de madeira ou plástico.
No caso dos sistemas de pré-moldados, podem ser utilizadas baterias de formas,
ilustrada na Figura 2.2 abaixo. Cada bateria de formas é suficiente para a moldagem
de um jogo de painéis que constitui uma tipologia de unidade habitacional. Sendo
assim, para cada tipologia de layout definido, é necessária uma nova bateria ou jogo
de formas (ABCP; ABECE; IBTS, 2011).
33
Os elementos de concreto pré-moldados produzidos em baterias de formas metálica
caracterizam-se por receber acabamento superficial liso nos dois lados, para tanto é
necessário que as formas estejam íntegras.
Para o processo de desforma, é necessária a presença de pórticos rolantes,
projetados a partir do peso da peça mais pesada. O equipamento realiza o
transporte dos painés das baterias para os locais de estocagem por meio dos inserts
de transporte previstos nos elementos, conforme Figura 2.2.
Figura 2. 2 - Bateria de formas e Pórtico rolante.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
A cada desforma, durante o processo de limpeza, são visualmente identificados
possíveis danos causados às formas em função de esforços extras que possam
ocorrer.
Segundo Freitas (2010), para as lajes pré-moldadas, é recomendada a utilização de
formas tipo bandeja, a fim de atender a três importantes requisitos de desempenho:
“qualidade na garantia de dimensão final da peça; possibilidade de vibração externa
e qualidade de acabamento da face em contato com a forma, permitindo pintura
direta”.
34
“Resumidamente, a Bandeja Metálica é uma estrutura metálica bem
leve com dimensões padrões, que recebe diferentes tipologias de
lajes pré-moldadas (com uma simples troca de testeiro), executada
de maneira a permitir sua mobilidade através de móbile espacial
metálico que transporta a forma e concreto para uma mesa vibratória
que faz parte do conjunto de produção.” (FREITAS, 2010, p.1).
A face inferior da pré-laje deve receber pintura direta, e, portanto seu acabamento
liso se dá em função do contato com a badeja metálica. A ligação entre a peça prémoldada e o concreto local se dá por aderência, o que condiciona a superfície
superior da peça a um acamamento bastante áspero, conforme recomendação da
NBR 9062 (ABNT, 2006).
A vibração do concreto se dá por vibração externa (mesa-vibratória).
Para a desforma das pré-lajes, a obra deve contar com um “içador espacial que
possua vários pontos de aplicação, não transferindo esforços danosos a peça, muito
esbelta e com idade muito prematura na desinforma” (FREITAS, 2010, p.8).
Possivelmente as tipologias de casa e edifícios possuam componentes particulares
como escadas, mansardas e golas. Para moldagem desses elementos devem ser
levadas em consideração as relevâncias já citadas no caso dos painéis e lajes:
formas duráveis em função da grande repetibilidade, e que garantam acabamento
bom acabamento superficial, visando a eliminação de etapas de acabamento antes
da montagem.
Durante o processo de montagem, são utilizados elementos como gabaritos,
aprumadores e esquadros, com a finalidade de garantir as dimensões de projeto e a
qualidade no processo.
35
2.2.6 Produção dos pré-moldados
É no processo de produção dos pré-moldados que se identifica a linha de montagem
do sistema construtivo, que pode ser subdividida da seguinte forma: armação e
embutimento das instalações prediais, concretagem e armazenamento.
A armação dos componentes é executada por jogo (uma unidade habitacional
completa de determinada tipologia). É necessário que o projeto de produção seja
detalhado por painel, inclusive indicando a interface com as instalações elétricas,
reforços e vãos de portas e janelas além da previsão dos inserts para içamento na
desforma por içamento.
As armações baseadas substancialmente em telas metálicas, recebem também
espaçadores plásticos, visando a garantia de cobrimento durante o processo de
concretagem.
No caso das pré-lajes, além das armações positiva e negativa, são previstas as
caixas para ponto de luz. Os eletrodutos são distribuídos após a montagem, já que
seu embutimento fica por conta do concreto local.
Após a aplicação de desmoldante especificado pelo consultor, as baterias de formas
recebem os jogos de armação, que são transportados manualmente e posicionados
no interior das mesmas.
No caso das pré-lajes, a armação pode ser montada na própria bandeja metálica.
Os elementos pré-moldados, em sua grande maioria possuem dimensões reduzidas
(aproximadamento 90mm de espessura no caso dos painéis e 40mm no caso das
pré-lajes), e portanto o uso de concreto leve ou com grande quantidade de aditivo
plastificante é comum.
O processo de concretagem passa por rigoroso controle tecnológico. Para tanto é
comum que os canteiros de obras possuam laboratórios equipados e laboratoristas
treinados.
36
O concreto usinado em obra ou em usinas sub-contratadas, deve receber o aditivo
plastificante em quantidade pré-estabelecida pelo consultor, e ser testado quanto a
consistência através de ensaio de abatimento ou slump test e quanto ao
espalhamento slump flow.
No caso das pré-lajes, a cura das peças é realizada antes da desforma, e, no caso
dos painéis, a cura é realizada no local de armazenamento.
2.2.7
Montagem e ligações dos pré-moldados
Os processos de execução são compostos pelas etapas: transporte dos
componentes pré-fabricados, montagem e ligação entre elementos.
Após realizada a cura dos componentes pré-moldados, o jogo de peças é
novamente içado e acomodado nos caminhões que realizam o transporte das peças
das usinas de moldagem para os locais de aplicação.
Após a montagem da pré-forma, é feita a distribuição da tubulação elétrica e da
armação, em seguida é realizada a concretagem in loco. A pré-laje é utilizada como
forma e parte integrante da laje final.
Para a montagem dos painéis sobre a laje já concretada e regularizada, aplica-se
chapisco cola na região de interface pré-laje – painel. Todos os painéis são
identificados para posicionamento conforme orientação do projeto de produção, e
rastreados, já que são utilizados e recebem carga antes de atingir a resistência dos
28 dias.
São utilizados alguns equipamentos a fim de garantir a qualidade durante a
montagem, como escoras aprumadoras, gabaritos e esquadros.
A garantia de ligação entre painéis dá-se em função das junções executadas através
da soldagem das esperas e posterior grauteamento das interfaces.
37
Figura 2. 3 - Soldagem de ligação entre painéis.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
Figura 2. 4 - Grauteamento da ligação entre painéis – com a forma e após a retirada da forma.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
Após o período de cura do graute, as escoras são retiradas, aplica-se argamassa na
face superior dos painéis para acomodação da próxima pré-laje, o processo é
ilustrado na Figura 2.4.
38
2.2.8
Patologias
O conceito de patologia nas construções vem da mesma origem daquela estudada
na medicina, apenas tendo como objeto de análise as construções como edifícios e
obras de arte no lugar do corpo humano, examinando a origem, sintomas e a
natureza das doenças – no caso das construções, anomalias – encontradas.
“Nas edificações, geralmente são encontrados vários tipos de
patologias que estão relacionadas com algum erro cometido em
algumas das fases do processo construtivo, que podem ser: no
projeto, na fabricação de materiais, na execução e no uso.” (TOMÉ,
2010)
As principais ocorrências de patologias em sistemas de painéis pré-moldadados
podem ser:
- Fissuras por retração, causadas pela perda rápida de água numa taxa maior do
que a indicada, havendo perda de água de exsudação;
- Emendas de concretagem, resultado de concretagem descontínua;
- Falhas de concretagem, em sua maior parte causadas por mau adensamento do
concreto ou ferragens muito densas e até mesmo por sujeiras acumuladas nas
formas apresentando certas vezes exposição de armaduras;
- Porosidade excessiva do concreto, podendo ser causada pela cura deficiente do
concreto ou por sua execução com elevado fator água/cimento;
- Quebras dos painéis durante a desforma devido a falhas na utilização de
desmoldantes ou no manuseio dos equipamentos (FREITAS, 2010).
Todos os tipos de patologias têm sua profilaxia, que seria uma prevenção para que
as mesmas não venham a ocorrer. São exemplos a devida utilização do fator
água/cimento nos traços, evitando fissuras e porosidade excessiva, a programação
39
da quantidade exata do concreto que será utilizado para não haver desperdícios ou
interrupção na concretagem de uma peça, o estudo prévio da quantidade de
armadura e o uso correto de vibradores de acordo com seus tamanhos e
procedimento de utilização, além dos cuidados com as formas que devem sempre
ser checadas antes da concretagem quanto ao uso de desmoldante e sua devida
limpeza.
Quando os cuidados necessários para um bom desempenho do produto não são
tomados, deve-se então efetuar os reparos necessários a cada patologia,
apresentados adiante no estudo de caso deste trabalho.
2.2.9
Controles da Qualidade
É sabido que poucos métodos construtivos podem ser considerados tão
sistematizados quanto os painéis pré-moldados de concreto, por essa razão todos
os materiais são normalizados, desde seus insumos de composição, que tem a
fabricação controlada, os controles tecnológicos pertinentes são realizados nas
etapas de produção, existem métodos de execução bem definidos e planejados e
mão de obra qualificada e treinada.
A qualidade começa a ser atestada desde a concepção dos projetos e cálculos
estruturais que possuem normas vigentes, seguem as principais:

ABNT NBR 6.118/2007 – Projeto de Estruturas de Concreto

ABNT NBR 6.120/1980 – Cargas para o Cálculo de Edificações

ABNT NBR 6.123/1988 – Vento em Edificações

ABNT NBR 8.681/2003 – Ações de Segurança em Edificações

ABNT NBR 9.062/2006 – Projeto e Execução de Estruturas Pré-Moldadas
Para edifícios com poucos pavimentos, a norma NBR 15.575:2008 da ABNT –
Edifícios habitacionais de até 5 Pavimentos – Desempenho. Essa norma remete a
qualquer tipo de sistema construtivo adotado e dos materiais selecionados para uso,
40
ela busca atender as exigências dos usuários finais das edificações habitacionais,
focando nos seguintes itens:
 segurança estrutural
 segurança contra incêndio
 segurança no uso e na operação
 estanqueidade
 desempenho térmico
 desempenho acústico
 desempenho lumínico
 durabilidade e manutenibilidade
 saúde, higiene e qualidade do ar
 funcionalidade e acessibilidade
 conforto tátil e antropodinâmico
 adequação ambiental
Nos sistemas de painéis pré-moldados atende-se a NBR 6118 – Projetos de
estrutura de concreto – Procedimento e NBR 14931; 2003 – Execução de estruturas
de concreto – Procedimento, seguem outras normas pertinentes ao sistema:
 ABNT NBR 7.480 – Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto
armado –Especificação (ABNT, 2007)
 ABNT NBR 7.481– Tela de aço soldada – Armadura para concreto (ABNT, 1990)
 ABNT NBR 8.953 – Concreto para fins estruturais – Classificação por grupos de
resistência (ABNT, 2009)
 ABNT NBR 14.862 – Armaduras treliçadas eletrossoldadas – Requisitos (ABNT,
2002)
Para controle dos serviços e dos materiais as construtoras utilizam as fichas de
verificação, que são desenvolvidas no momento da implantação do Sistema de
Gestão da Qualidade, as fichas vêm acompanhadas das instruções de trabalho e
parâmetros de balizamento de acordo com as normas correspondentes. Nessa
41
etapa de implantação também são gerados os treinamentos para qualificação e
reciclagem da mão de obra.
Para assegurar e atestar a qualidade dos elementos gerados nas etapas de
execução das construções tem-se os controles tecnológicos, que muitas vezes são
ignorados por inexperiência profissional e no âmbito particular no que pode se referir
à segurança das estruturas e responsabilidade civil.
O controle tecnológico é em geral realizado através de amostragem do serviço que
está em andamento, anteriormente os materiais empregados, misturas ou aplicação
desses materiais também são submetidos a ensaios, onde se deve atender as
exigências mínimas das normas vigentes e as solicitadas em projeto. Os ensaios
devem ser realizados de maneira adequada possibilitando a correção de eventuais
erros ou distorções em tempo hábil.
Os ensaios devem ser realizados por laboratórios idôneos, que possuam
equipamentos calibrados, corpo técnico treinado e em constante atualização,
atendendo os requisitos de confiabilidade. Os resultados dos ensaios, devem ser
analisados, e verificados estando em conformidade de acordo com a normalização,
monitorando sua rastreabilidade desde a chegada da amostra no laboratório até a
elaboração de ensaios.
Para os elementos pré-moldados, são executados ensaios como:
 Slump Test
 Slump Flow
 Resistência à Compressão
 Escoamento do aço
 Granulometria
42
2.3 Alvenaria estrutural, conceituação e execução
Ao final deste trabalho, é demonstrado no capítulo de resultados um comparativo
entre os sistemas construtivos de painéis pré-moldados e alvenaria estrutural, para
tanto é apresentado a seguir o sistema de alvenaria estrutural.
2.3.1
Introdução e Histórico
Conforme Espinheira e Nascimento (2010) após a invenção do bloco de concreto em
1850 na Inglaterra por Gibbs, inicia-se uma nova fase da construção civil,
viabilizando principalmente construções de mais de um pavimento.
No Brasil, o estado pioneiro na construção de prédios utilizando a tecnologia da
alvenaria estrutural foi São Paulo na década de 80, onde fábricas de blocos e
construtoras investiram fortemente para alavancar o sistema.
2.3.2
Conceituação do Sistema
A definição de alvenaria estrutural é
“Alvenaria utilizada como estrutura de suporte de edifícios e
dimensionada a partir de um cálculo racional.” (SABATTINI, 2003).
A norma ABNT NBR-10837 (1989) divide em três os tipos de alvenaria estrutural –
alvenaria estrutural não armada, parcialmente armada ou armada, todas constituídas
de blocos vazados de concreto e assentados com argamassa.
A alvenaria estrutural não armada é constituída além de blocos vazados de concreto
assentados com uso de argamassa, de armações apenas utilizadas para
amarrações ou com finalidade construtiva sem função de absorção de esforços.
43
No caso da parcialmente armada apenas algumas das paredes são armadas em
pontos localizados e têm seu preenchimento com graute, essas armaduras são
responsáveis pela absorção dos esforços calculados.
Já
na
alvenaria estrutural armada
há cavidades preenchidas de
graute
continuamente contendo armaduras envolvidas para absorver os esforços
calculados.
Outros elementos constituintes da alvenaria estrutural são os que seguem abaixo:
- Paredes – elementos esbeltos com apoio contínuo em sua base devendo ter
comprimento cinco vezes maior que sua espessura. Podem ser resistentes ou não
resistentes, no primeiro caso devem suportar além de seu peso próprio, outras
cargas
- Pilares – elementos estruturais verticais com função de receber esforços verticais.
- Cinta - transmite as cargas para as paredes resistentes, sua função é de
amarração, sendo um elemento construtivo estrutural ligado ou não às lajes e vergas
dos vãos.
- Verga ou viga – As vergas são utilizadas para distribuir as cargas verticais para
paredes adjacentes aos vãos, são posicionados sobre vãos menores do que 1,20m.
Vigas são elementos lineares sujeitos a diversos esforços (torção, flexão, etc.), na
alvenaria estrutural encontra-se contido ou não dentro das paredes.
2.3.3
Projeto de alvenaria estrutural
Assim como nos projetos do sistema construtivos de painéis pré-moldados os
projetos de alvenaria estrutural são bastante interdependentes. Como descreve
Camacho (2006), a parede além de função estrutural tem função de vedação e
44
incorpora os elementos das instalações, tornando imprescindível a racionalização do
projeto.
Os projetos de modulação são possíveis devido às unidades utilizadas na
construção (os blocos) terem suas dimensões conhecidas, evitando cortes e
desperdícios.
2.3.4
Execução de alvenaria estrutural
A execução da alvenaria estrutural é realizada a partir das marcações das paredes
assim como na marcação de alvenarias de vedação. Os blocos utilizados possuem
função estrutural, sendo os responsáveis pela absorção de esforços de compressão.
Seguindo o projeto, são identificados os locais que devem receber armações que
após a execução das paredes serão grauteadas, devendo haver janelas de inspeção
para a conferência do grauteamento completo da parede.
São executadas vergas e contra-vergas utilizando canaletas de concreto
preenchidas com graute e barras de aço.
Ao término da execução das paredes, as mesmas são coroadas por uma cinta de
amarração, em seguida é concretada a laje de cobertura do pavimento e reinicia-se
o ciclo.
45
3 MÉTODO DE TRABALHO
Como fontes de informações foram pesquisados: Bibliografias, Revistas Técnicas,
Trabalhos de Conclusão de Curso, Teses de Doutorados, Manuais Técnicos, Sites
relacionados ao assunto, Artigos Técnicos e Livros Técnicos.
Em visita técnica realizada em empresa de consultoria na área da Construção Civil,
CTE, teve-se acesso a instruções de trabalho, desenvolvidas por profissionais que
buscaram seguir todas as normas técnicas, de qualidade e segurança, fichas de
verificação de serviços e materiais, para controles e rastreabilidade, metodologias de
trabalho focadas nas obras de painéis pré-moldados de concreto.
Foram consultadas normas técnicas referentes à execução de projetos, e produções
de peças de concreto (preparo, execução e controle de recebimento do concreto,
ensaios de compressão assim como ensaios do aço).
46
4 MATERIAIS E FERRAMENTAS
Foram utilizados para auxilio nas pesquisas notebooks, com acesso a internet,
principalmente em sites de busca, sites de instituições renomadas da área, como
CTE, Falcão Bauer, ABCP e etc.
Visitas as bibliotecas de universidades públicas e particulares, foram utilizadas
maquinas fotográficas e scanner, para digitalização de imagens.
47
5 SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS PRÉ-MOLDADOS AUTOPORTANTES
5.1 Estrutura de Trabalho
No estudo de caso, será feito o acompanhamento das obras Viver Canoas,
executada em sistema construtivo de painéis auto-portantes, e a obra Hipotética
executada em alvenaria estrutural, tendo-se como objetivo a análise comparativa
entre os sistemas, dos pontos de vista financeiro, tempo de execução e qualidade
das edificações.
A estruturação do trabalho deve seguir a seqüência executiva das obras, porém o
detalhamento de cada etapa fica restrito ao sistema construtivo em painéis autoportante, enquanto apenas os resultados da obra em alvenaria estrutural são
utilizados como parâmetros evolutivos.
Inicialmente são identificados os projetos, memoriais e informações necessárias a
fim de garantir o andamento ininterrupto das obras.
No próximo item, são apresentados os equipamentos e formas utilizados nas obras,
explicando as interfaces de montagem e uso dos mesmos. Na seqüência, são
abordados os materiais quanto às características e controles tecnológicos.
A referência à mão de obra quanto à quantidade e especialização necessárias é
seguida pelo detalhamento de cada etapa dos processos de fabricação e montagem
dos componentes pré-moldados.
Os detalhes dos acabamentos e qualidade do produto final são objetivos dos
controles da Qualidade, inclusive na etapa de entrega dos empreendimentos e serão
mencionados no último item do estudo de caso.
Os resultados consolidados da análise comparativa entre os sistemas estudados
serão apresentados no capítulo referente à Análise dos Resultados.
48
5.2 Aplicação de Painéis Pré-Moldados em habitações de interesse
social
O Sistema Construtivo de Painéis Pré- Moldados busca a industrialização do
canteiro de obras, através da pré-moldagem de painéis verticais (paredes) e
horizontais (pré-lajes), além de peças complementares (escadas, vigas de borda,
shaft’s, etc.) garantindo que o processo de construção seja primordialmente um
processo de montagem de peças.
Os nomes das obras utilizadas como base de estudo para este trabalho, assim como
das empresas construtoras responsáveis, serão substituídos com a finalidade de
manter o sigilo de informações que possam vir a ser estratégicas para as empresas.
A obra executada em painéis pré-moldados será referenciada como Hipotética, e a
obra em alvenaria estrutural como estruturada.
5.2.1
Descrição das obras
A obra “Hipotética” esta localizada na cidade de Canoas no Rio Grande do Sul, e é
executada em painéis pré-moldados de concreto armado. Trata-se de um
empreendimento com 62 blocos constituídos por 4 pavimentos (térreo mais três),
sendo 2 apartamentos a cada pavimento, resultando num total de 496 unidades
residenciais de 2 ou 3 dormitórios. Os apartamentos possuem 42,64m² e 55,34m² e
tem como público alvo, famílias com renda de 3 a 6 salários mínimos, que são
subsidiadas pelo Programa Minha Casa Minha Vida do Governo Federal. A Figura
5.1 ilustra a fachada do bloco de apartamentos de 2 dormitórios.
49
Figura 5. 1 - Perspectiva ilustrada da fachada do bloco de 2 dormitórios.
(site Viver)
O sistema construtivo utilizado no empreendimento, foi reconhecido pelo SINAT
(Sistema Nacional de Avaliações Técnicas), através de concessão do DATec
(Documento de Avaliação Técnica) n° 003.
“O Sistema Nacional de Avaliação Técnica é uma iniciativa de
mobilização da comunidade técnica nacional para dar suporte à
operacionalização de um conjunto de procedimentos reconhecido por
toda a cadeia produtiva da construção civil, com o objetivo de avaliar
novos
produtos
utilizados
nos
processos
de
construção.”
(http://www.cidades.gov.br/pbqp-h/projetos_sinat.php)
A obra “Estruturada” esta localizada na cidade de Mogi das Cruzes em São Paulo,
possui 37 blocos de 5 pavimentos (térreo mais quatro), com 4 apartamentos em
cada pavimento, resultando um total de 740 unidades residenciais. As unidades
habitacionais seguem padrão do programa CDHU (Companhia de Desenvolvimento
Habitacional e Urbano) do Estado de São Paulo, com 2 ou 3 dormitórios executados
em alvenaria estrutural.
A obra “Hipotética” terá todo o seu processo de execução detalhado desde a
implantação do canteiro até a montagem final da estrutura e vedação das juntas.
50
Serão considerados os materiais empregados, a execução das peças pré-moldadas,
e a montagem do sistema, sendo analisado o desempenho da edificação, prazo,
qualidade e custo de execução.
Quanto à obra Estruturada, apenas os indicadores serão considerados, para
parâmetro comparativo, já que o sistema de alvenaria estrutural é hoje o mais
difundido para execução de obras com o apelo socioeconômico aqui considerado,
conforme apresentado no item 2.3.
5.2.2
Equipamentos e formas
No ato da instalação do canteiro de obras e tendo seu layout definido é chegado o
momento das fundações para os equipamentos de apoio, como os pórticos rolantes
(fabricação e montagem).
Os pórticos de fabricação, são utilizados para a desenforma dos painéis e
estocagem, tendo capacidade para 3 toneladas com 12,00m (L) e 7,50m (H).
Os pórticos de montagem são utilizados no içamento das peças, movendo-as para o
local definitivo de instalação, tendo capacidade para 3 toneladas com 15,00m (L) e
15,00 (H), conforme Figura 5.2.
51
Figura 5. 2 - Pórtico de Montagem e Bateria de Formas.
Por se tratar de uma estrutura independente dentro do canteiro de obra, os
fabricantes dos pórticos deverão apresentar o recolhimento de ART – Anotação de
Responsabilidade Técnica.
Abaixo são relacionados os equipamentos de apoio na execução dos painéis:

Gabaritos superiores são utilizados para dimensionamento dos vãos entre as
paredes, Figura 5.3.
Figura 5. 3 - Gabarito Superior.
52
(INPAR, 2010, Plano de Execução e Controle do Sistema, p.5)

Gabaritos de porta garantem a dimensão, planicidade e prumo dos vãos de
porta, Figura 5.4.
Figura 5. 4 - Gabarito para Portas.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema

Aprumador interno de paredes utilizado para garantir o prumo e a estabilidade
dos painéis, até que sejam executados os grautes de ligação, Figura 5.5.
Figura 5. 5 - Aprumador.
53

Pentes de estocagem, utilizados para estocagem e cura das paredes
concretadas, Figura 5.6.
Figura 5. 6 - Pente de estocagem de painéis.

Rolo dentado (rolete) utilizado para garantir a rugosidade das pré-lajes, Figura
5.7.
Figura 5. 7 - Rolo dentado.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
54

Silos de Concretagem, utilizados para concretagens das peças pré-moldadas.
A capacidade do silo é de 1m³, Figura 5.8.
Figura 5. 8 - Silo de Concretagem.

Bateria de formas metálicas, configuradas pelo layout de paredes dos
apartamentos, conforme Figura 5.9.
Figura 5. 9 - Bateria de formas para apartamentos de 3 dormitórios, na obra Hipotética.
55

As formas para pré-lajes, são bandejas metálicas, gabaritadas com as
dimensões e posicionamento das passagens elétricas, como pontos de luz e
hidráulicas, como ralos. A Figura 5.10 ilustra as bandejas metálicas da obra
Hipotética.
Figura 5. 10 - Bandejas Metálicas.
5.2.3
Características dos Materiais empregados nos Elementos Pré-
Moldados
Tabela 5. 1 - Recomendações quanto ao aço.
Aço
Aço Frouxo CA50/CA60
Aço usado nos pré-moldados e complemento “in
loco”
Aço Frouxo CA25
Aço usado nos içadores de elementos pré-moldados.
Tela Eletrosoldada CA60
Aço usado nos Painéis, Pré-Lajes e Armação
Negativa
Fonte: Freitas, 2010.
56
Tabela 5. 2 - Recomendações quanto ao concreto.
Concreto
Sapatas, Blocos e Baldrames
Piso do Térreo
fck ≥ 25MPa Brita 1 e 2 Consumo Mínimo de
Cimento: 280 Kg/m3
fck ≥ 20MPa Brita 1
Consumo Mínimo de Cimento: 250 Kg/m3
Pré-Lajes
fck ≥ 25MPa fcj (20horas) ≥ 6MPa Brita 1
Consumo Mínimo de Cimento: 280 Kg/m3
Escadas
fck ≥ 25MPa fcj (44horas) ≥ 8MPa Brita 1
Consumo Mínimo de Cimento: 280 Kg/m3
Complemento “in loco”
fck ≥ 25MPa Brita 0
Consumo Mínimo de Cimento: 280 Kg/m3
fck ≥ 25MPa Fcj (20horas) ≥ 6MPa Brita 1
Painéis
Consumo Mínimo de Cimento: 280 Kg/m3
Uso de Aditivo Superplastificante Slump ≥ 20
Fonte: Freitas, 2010
5.2.4
Recebimento, Armazenamento e Estocagem dos Materiais em
Obra
No empreendimento Hipotética, os materiais são recebidos e estocados de
acordo com as Fichas de Verificação de Materiais (FVM’s) adotadas pela
construtora. Seguem na planilha abaixo as diretrizes à serem respeitadas
para cada material empregado nos painéis pré-moldados:
57
Tabela 5. 3 - Recomendações quanto ao recebimento e estocagem.
Material
Recebimento
Estocagem
Verificar em toda a carga se não há corrosão excessiva
Sobre pontaletes ou lastro de brita (sem contato com o
solo)
Barras lisas: separar por bitola e colocar placa de
identificação
Telas em rolo: separar por tipo e colocar placas de
identificação (pilha maximo 2 rolos travados)
Telas em painéis: separar por tipo na horizontal (pilha de
1m, acima disso, verificar com a engenharia da obra)
Recortes e sobras devem ser estocados em locais
específicos com placas de identificação
Verificar se o tipo de material está de acordo com o
solicitado
Aço
Concreto
Agregados
Ensacados
5.2.5
Verificar lacre
Conferência das características solicitadas (fck, slump,
consumo de concreto)
Verificar se o material está de acordo com o solicitado
Verificar em toda a carga se o material não apresenta
diferença de tonalidade, presença de terra ou outras
sujeiras
Verificar em toda a carga se há sacos rasgados,
molhados ou empedrados
Verificar se o tipo de material está de acordo com o
solicitado (ex: CPIIE32, CPIII, etc)
Verificar em 10% dos sacos da carga se o produto está
dentro do "prazo de validade"
Baias
Identificar com placas caso existam tipos diferentes
Sem contato com terra (ou desprezar 15 cm)
Local fechado e coberto
Sobre estrado de madeira
Pilhas máximas conforme descrito na embalagem do
produto ou no máximo 1,5m de altura
Não misturar materiais diferentes na mesma pilha
Usar sempre os sacos mais velhos primeiro]
Não encostar nas paredes
Identificar com placas caso existam tipos diferentes
Rastreabilidade do concreto e dos elementos pré-moldados
O controle da rastreabilidade dos painéis deverá iniciar a partir do momento
em que o caminhão betoneira entra na obra. O número da nota fiscal
correspondente ao concreto solicitado e é registrada na ficha de verificação
de material de Concreto, bem como também a identificação das formas que
serão concretadas. Após a desenforma, as peças recebem a identificação da
nota fiscal correspondente ao concreto utilizado nesta concretagem, conforme
Figura 5.11.
A seguir as peças são distribuídas em seus respectivos locais de estocagem e
no inicio da montagem, as informações constantes nas peças são ser
transferidas para a planta correspondente ao pavimento, fechando assim o
clico de controle de rastreabilidade do concreto.
58
Figura 5. 11 - Rastreabilidade do concreto nas peças pré-moldadas.
(INPAR, 2010, Plano de Execução e Controle do Sistema, p.9)
5.2.6
Controle Tecnológico
No empreendimento Hipotética, existe um laboratório interno, para execução
e análise dos ensaios de controle tecnológico, possibilitando a obtenção de
resultados rápidos para tomadas de decisão, como a desinforma em 20h dos
painéis, quando o mesmo atingi a resistência característica de 6 MPa.
No recebimento dos caminhões betoneira com o concreto é realizado o ensaio
Slump test, que deverá apresentar resultado de acordo com o projeto.
conforme Figura 5.12.
59
Figura 5. 12 – Realização do Slump Test, no recebimento do concreto na obra Hipotética.
Após esse ensaio são dosados os aditivos plastificantes, visando reduzir
linearmente a água de amassamento, deixar o concreto coeso porém
trabalhável, minimizar a exsudação, aumentar as resistências à compressão
iniciais e finais, aumentar a durabilidade estrutural, em sequência é realizado
o ensaio Slump Flow devendo obter resultados de acordo com a NBR 158231:2010 Concreto Auto-Adensável, espalhamento maior ou igual a 600mm,
conforme Figura 5.13.
60
Figura 5. 13 - Slump Flow Test
São moldados 4 corpos de prova (CP) por entrega de concreto, para a
execução de ensaios de resistência a compressão, onde dois CP são
rompidos a 20 horas e os outros dois a 28 dias, no laboratório interno. São
moldados dois CP por semana e rompidos a 28 dias, em laboratórios
externos.
Os grautes também são moldados em corpos de prova, e remetidos a ensaios
duas vezes por semana, rompidos a 28 dias, no laboratório interno.
5.2.7
Fabricação dos elementos pré-moldados
Painéis verticais, pré-lajes, escadas, shafts e mansardas são os elementos prémoldados utilizados na montagem dos blocos.
O processo de fabricação das peças segue a seqüência: montagem das armações,
embutimento das instalações elétricas e hidráulicas, concretagem, cura e
armazenamento. Tais fases serão apresentadas a seguir para cada elemento do
sistema.
61
a) Painéis Verticais
A montagem das armações dos painéis verticais é realizada na central de armação,
montada no canteiro de obras. A central trata-se de um barracão, com gabaritos de
madeira fixados às paredes, de acordo com as dimensões dos painéis dos
apartamentos de 2 e 3 dormitórios, separadamente. No fundo dos gabaritos
mantém-se fixado o projeto de armação referente ao painel específico. Em forma de
pintura, marca-se o posicionamento exato das instalações elétricas. As delimitações
de vãos de portas e janelas também constam nos gabaritos, conforme Figura 5.14.
Figura 5. 14 - Central de Armação dos painéis verticais.
O aço dos painéis é recebido pela obra já cortado e dobrado conforme especificação
de projeto, com exceção aos painéis de telas metálicas, que são cortados na central
de armações.
Os projetos trazem também, especificações quanto aos espaçadores, já que a
espessura dos painéis varia entre 8cm (painéis sem função estrutural) e 10cm
(painéis com função estrutural).
62
O posicionamento das caixinhas elétricas e distribuição dos eletrodutos são
informações constantes no projeto de armações, assim como o posicionamento dos
“inserts” de içamento da peça, conforme ilustrado na Figura 5.15.
Figura 5. 15 - Instalações elétricas, inserts de içamento.
Após conferência das armações e instalações pelos respectivos encarregados, e
registro da verificação em FVS (Ficha de Verificação de Serviços), as armações são
destacadas dos gabaritos e deslocadas para as baterias de formas.
As formas recebem contínua verificação e tratamento de quaisquer danos causados
durante desenforma, a fim de evitar falhas de concretagem e deformações nas
peças.
Nas paredes das formas, é realizada a aplicação de desmoldante (Figura 5.16) à
base de óleo mineral. Este material foi escolhido em função da grande incidência de
chuvas na região, o que prejudicaria o desempenho de desmoldantes com diluição
em água. Faz-se importante salientar que desmoldantes à base de óleo mineral não
são bio- degradáveis, são inflamáveis e podem vir a causar irritações.
63
Figura 5. 16 - Aplicação de desmoldante nas paredes das formas metálicas.
Após secagem do desmoldante, as formas encontram-se preparadas para receber
as armações, conforme ilustrado na Figura 5.17.
Figura 5. 17 - Colocação das armações nas baterias.
Cada bateria contém um jogo de formas para cada apartamento de 2 ou 3
dormitórios. Após colocação das armaduras, a forma é totalmente travada para a
concretagem.
64
O concreto auto-adensável, após passar por testes de tronco de cone e slump test
flow, é lançado nas baterias com auxílio do silo de concretagem, que possui
capacidade de 1 m³. Na Figura 5.18 abaixo, ilustra-se a bateria concretada. O tempo
mínimo para desenforma é de 20 horas, ou até que a resistência de 6MPa seja
atingida. Esta verificação é realizada pelo laboratório da obra.
Figura 5. 18 - Bateria concretada, aguardando período de 20 horas para desenforma.
A bateria é destravada para desenforma de cada peça separadamente. Nesse
momento realiza-se a rastreabilidade da peça com o número de identificação da
mesma no projeto e ao número da nota fiscal do caminhão betoneira. A peça é
“sacada” da forma com ajuda do pórtico rolante, vide Figura 2.2 (pg 34), e
depositada diretamente nos pentes de armazenamento para o processo de cura em
posição vertical (vide Figura 5.19). Ainda no local de armazenamento é realizada a
aplicação de chapisco industrializado com desempenadeira metálica nas interfaces
de contato com graute.
65
Figura 5. 19 - Armazenamento dos painéis rastreados e chapiscados nas interfaces de graute.
b) Pré-lajes
Para a fabricação das pré-lajes, deve ser montada no canteiro de obras a pista de
execução, constituída de bandejas metálicas gabaritadas de forma a constituir um
jogo completo de pré-lajes para uma unidade (apartamento). A pista deve conter
também, aspersores de água para a cura das peças e pórtico rolante para
desenforma e armazenamento. A Figura 5.20 ilustra a pista de execução de pré-lajes
da obra Hipotética.
Figura 5. 20 - Pista de execução das pré-lajes.
66
A bandeja recebe a aplicação do desmoldante, e a armação é montada diretamente
sobre a forma, com a ajuda de espaçadores, que garantem o cobrimento no fundo
da peça. A armação das pré-lajes, contém 8 inserts para içamento nos momentos de
desenforma, transporte e montagem. São previstas também, passagens totais, como
ralos e pontos de luz, já que a distribuição de instalações será realizada durante a
montagem. Esta passagem será mais bem detalhada no item 5.2.8, onde é
enfatizada a montagem do sistema. A Figura 5.21 é uma foto da obra Hipotética, e
ilustra a montagem das armações.
Figura 5. 21 - Armação das pré-lajes.
Com o concreto ainda freso, é passado o “rolete” sobre a superfície, para garantir
uma face rugosa e posterior aderência do complemento de concreto (capa), Figura
5.22.
67
Figura 5. 22 - Superfície rugosa para aderência da capa de concreto.
A cura das pré-lajes é realizada durante o período de 24 horas na própria forma, por
meio de aspersores de água. Em seguida as pré lajes são sacadas das formas com
auxílio do pórtico rolante e içador em formato de treliça, desenvolvido para que o
içamento ocorra através de todos os ganchos fixados às lajes, conforme Figura 5.23.
Figura 5. 23 - Içamento da pré-laje com treliça.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
68
O armazenamento das pré-lajes ocorre em local plano, em pilhas máximas de 10
peças separadas por sacos de areia ou pontaletes de madeira. A identificação da
rastreabilidade do concreto empregado é feita nas laterais e fundo das peças no
momento do içamento. A Figura 5.24 ilustra o armazenamento das pré lajes.
Figura 5. 24 - Armazenamento das pré-lajes, separadas por pontaletes de madeira.
c) Escadas, Shafts e Mansardas
A fabricação das escadas shafts e mansardas seguem os mesmos passos dos
painéis verticais, conforme descrito no item “a” deste capítulo.
A Figura 5.25 a seguir ilustra as formas metálicas utilizadas para concretagem das
peças.
69
Figura 5. 25 - Á esquerda - forma metálica da escada. Á direita - forma metálica dos shafts e em
baixo, forma da mansarda.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
Após desenforma, as peças são identificadas com a rastreabilidade do concreto, e
passam pelo processo de cura no local e armazenamento.
5.2.8
Montagem dos blocos
Para que se inicie a montagem dos blocos, os pórticos rolantes devem estar
montados ao longo da pista, que poderá ser composta por diversos blocos,
desde estes estejam dispostos longitudinalmente, conforme mostra a Figura
5.26.
Na obra Hopotética, cada pórtico realiza a montagem de 4 blocos dispostos
lateralmente, porém não há limitação estipulada.
70
Figura 5. 26 - Pórtico rolante para montagem de 3 blocos.
Com a ajuda de um caminhão Munk, os painéis são transportados do pente
de armazenamento, na pista de produção, para o local de montagem, onde
são novamente estocados em pentes ou içados diretamente pelo pórtico
rolante para a montagem, conforme Figuras 5.27 e 5.28.
Figura 5. 27 - Transporte dos pré-moldados para montagem.
71
Figura 5. 28 - Transporte dos pré-moldados para montagem.
Não será dada aqui, ênfase à execução das fundações e base. O foco será na
montagem do sistema a partir das peças pré-moldadas, ou seja, da
montagem dos painéis verticais do térreo.
Com o piso do térreo finalizado e perfeitamente nivelado, inicia-se a
montagem dos blocos, de acordo com a seqüência s seguir:
 Realizar a marcação do piso para posicionamento dos painéis,
obedecendo às dimensões apresentadas nos projetos;
 Conferir os níveis dos locais onde serão assentados os painéis;
 Fixar os aprumadores na laje com pinos de aço, conforme Figura 5.29.
72
Figura 5. 29 - Fixação dos aprumadores na laje.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
A seqüência genérica de montagem tem a seguinte forma:
1. Colocação dos painéis externos;
2. Colocação dos painéis internos;
3. Colocação dos painéis de vedação;
4. Colocação das escadas;
5. Colocação das pré-lajes.
Tomadas todas as providências acima, o processo de montagem está
liberado para iniciar. Abaixo seguem descritas as etapas do processo
construtivo:
1º Passo: Antes de iniciar a movimentação dos painéis, a equipe de
montagem já deverá estar apostas no local e os projetos em mãos para
acompanhamento da montagem.
2º Passo: Coloca-se a argamassa de assentamento (traço definido em
projeto) sobre a marcação no piso realizada anteriormente. Esta argamassa
determinará, com precisão, o nível de apoio dos painéis.
73
3º Passo: Com auxilio do pórtico rolante, movimenta-se o painel (parede) até
o local onde será fixado. Ajustando com “pé-de-cabra” para garantir que o
painel fique exatamente sobre a marcação.
A Figura 5.30 mostra o gabarito desenvolvido para colocação da argamassa
de assentamento, e a Figura 5.31 ilustra os passos 1 a 3.
Figura 5. 30 - Gabarito utilizado para colocação da argamassa de assentamento
Figura 5. 31 - Posicionamento do painel.
74
4º Passo: Fixam-se os aprumadores nas paredes e no piso, sendo 2 peças
para cada painel (parede).
5º Passo: Após posicionamento das paredes, são verificados os prumos,
utilizando um prumo de face. Se necessário, ajustar o painel.
6º Passo: Após a colocação do segundo painel, verifica-se o esquadro das
paredes utilizando esquadro metálico.
A Figura 5.32 ilustra os passos 4, 5 e 6.
Figura 5. 32 - Montagem dos painéis e verificação de prumo.
7º Passo: Após a fixação e checagem de prumo, esquadro e dimensões,
inicia-se a soldagem dos ferros de espera entre os painéis contíguos,
conforme especificado em projeto e ilustrado na Figura 5.33.
75
Figura 5. 33 - Soldagem dos ferros de espera entre painéis.
Na obra Hipotética a aplicação do chapisco nas interfaces de contato com
graute esta sendo feita ainda no local de armazenamento dos painéis,
conforme já explicado. Em caso contrário, o chapisco deve ser aplicado
durante o processo de montagem, logo após a soldagem dos ferros de
espera.
8º Passo: São posicionadas as formas e grauteadas as juntas, conforme
Figura 2.4, do capítulo 2.2.7.
9° Passo: Posicionamento das escoras, conforme projeto de cimbramento.
Para montagem das pré lajes, as formas de graute são retiradas e aplica-se
argamassa no topo dos painéis, garantindo assim a completa aderência entre
as peças, conforme ilustrado na Figura 5.34.
76
Figura 5. 34 - Montagem de pré-laje sobre painéis e escoras.
10° Passo: Posicionar e chumbar console metálico para apoio da escada prémoldada. Na seqüência a escada é içada e posicionada sobre o console,
conforme ilustrado na Figura 5.35.
Figura 5. 35 - Console metálico e escada montada.
Fonte: INPAR (2010) Plano de Execução e Controle do Sistema
11° Passo: Em seguida, posicionam-se os ralos e é realizada a distribuição
dos eletrodutos sobre as pré-lajes. Também é neste momento que são
77
dispostas as armaduras negativas, conforme especificações do projeto de
armação. A Figura 5.36 ilustra este passo.
Figura 5. 36 - Passagem de eletrodutos antes da concretagem da capa de laje.
12° Passo: Em todo o perímetro da laje, são fixadas as fôrmas de borda
(gola), que formam detalhe arquitetônico de fachada com função de proteção
das juntas horizontais. Após conferência das instalações, armação e forma, é
realizada a concretagem da capa da laje e da borda com auxílio do silo de
concretagem. A Figura 5.37 mostra a concretagem e a gola após desenforma.
Figura 5. 37 - Concretagem da capa da laje com auxílio do silo e gola após desenforma.
78
Desta forma, finaliza-se o ciclo de montagem de um pavimento e novamente são
içados e montados os painéis verticais do pavimento.
Figura 5. 38 - Reinicio do ciclo de montagem do pavimento.
13° Passo: Antes da montagem da laje de cobertura e da mansarda, deverão
ser coladas no perímetro de todas as paredes, duas chapas de fórmica (as
partes lisas em contato uma com a outra). Esse processo, ilustrado na Figura
5.39, é necessário para que a laje de cobertura possa trabalhar
separadamente dos painéis, devido à dilatação térmica que a mesma sofrerá.
79
Figura 5. 39 Chapas de fórmica na interface entre painel e pré-laje.
Em seguida é feita a colocação das pré-lajes, concretagem a capa de laje e gola. A
mansarda será posicionada conforme orientações de projeto.
Por fim, realiza-se a montagem do madeiramento e telhamento da cobertura.
5.2.9
Tratamento das juntas externas
O objetivo deste tratamento é garantir a estanqueidade das juntas e evitar que as
trincas devidas à movimentação dos painéis sejam transmitidas para pintura. Abaixo
segue descrito o processo de tratamento das juntas:
a) Juntas Verticais
As juntas verticais são tratadas e vedadas, a fim de garantir a estanqueidade do
conjunto. As juntas verticais estão localizadas nas interfaces entre painéis e nas
juntas de dilatação entre blocos consecutivos.
A execução do tratamento da junta é iniciada com a limpeza das mesmas, retirando
resíduos provenientes da montagem dos painéis. É recomendado o uso de
máquinas hidro-lavadoras (Wap).
80
Na seqüência, posiciona-se espuma de polietileno (tarucel) no interior da junta
(Figura 5.40) de forma a manter um distanciamento livre de acordo com o coeficiente
de forma do selante (silicone a base de poliuretano) a ser utilizado para vedação da
junta, conforme Figura 5.41.
Figura 5. 40 Posicionamento do tarucel no interior da junta.
Figura 5. 41 Finalização com selante.
81
b) Juntas horizontais
As juntas horizontais ocorrem nas ligações entre o painel vertical e a capa da laje
(porção concretada in-loco). A interface painel – pré-laje fica protegida pela gola.
O tratamento desta junta inicia-se pela limpeza do local com jato d’água sob pressão
até que a superfície encontre-se totalmente livre de impurezas. Na seqüência é
aplicada impermeabilização acrílica estruturada com tela de poliéster, conforme
ilustrado nas Figuras 5.42 e 5.43.
Figura 5. 42 Impermeabilização acrílica
82
Figura 5. 43 Tratamento das juntas.
83
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS
A
racionalização
dos
sistemas
construtivos
é
amplamente
utilizada
em
empreendimentos do segmento habitacional econômico, por serem obras de baixa
margem de lucro, com prazos curtos e alta repetibilidade, além das exigências por
parte do Governo como qualidade e sustentabilidade, que nestes sistemas são
observadas através dos rígidos controles da qualidade e redução de geração de
resíduos.
Foi escolhido um sistema construtivo de alvenaria estrutural para servir de
comparativo ao sistema construtivo de painéis pré-moldados.
São demonstrados a seguir os dados cruzados entre os sistemas.
Parte-se da premissa de que as fundações e piso do térreo já foram executados. É
analisado um ciclo de produção do sistema de painéis contendo um pavimento com
dois apartamentos de 42m² cada e dois lances de escadas. E na alvenaria estrutural
também um pavimento com dois apartamentos de 45m² cada e dois lances de
escadas.
A Produtividade refere-se à velocidade de execução em cada um dos casos,
levando-se em consideração a mesma área construída.
A Limitação Ao Uso é critério de grande relevância, já que se trata de uma das
principais características do sistema construtivo de painéis pré-moldados a restrição
quanto a alterações de layout, porém em um empreendimento de alvenaria estrutural
as paredes internas, que não possuem função estrutural podem ser alteradas ou até
mesmo suprimidas.
A Viabilidade para o Programa Minha Casa Minha Vida refere-se à possibilidade
financeira de implantação dos sistemas, já este possui limitação quanto ao valor
máximo de venda do imóvel.
84
Quanto ao Aporte Inicial, verifica-se o custo para implantação do canteiro de obras,
considerando para o Sistema de Pré-moldados a implantação da pista de produção.
A análise da Área De Canteiro considera condições mínimas exigidas para logística
de cada sistema construtivo.
Quanto ao Revestimento leva-se em consideração a quantidade de “camadas” a
ser executadas a fim garantir boa qualidade do acabamento final.
Os tipos de Materiais Empregados em cada sistema levam em consideração
aqueles utilizados apenas na fase estrutural.
O Controle da Qualidade engloba o controle tecnológico dos materiais e controle e
monitoramento dos processos.
Em função dos processos de execução “industrializado x artesanal”, pode ocorrer
Variação de Resistência no resultado final das estruturas.
Quanto à Geração de Resíduos, leva-se em consideração o desperdício de
materiais durante a execução e transporte dos materiais em cada sistema.
Os
Projetos
são
comparados
quanto
aos
níveis
de
racionalização
e
compatibilização exigidos para cada sistema.
As Equipes de mão de obra podem variar quanto à quantidade necessária, nível de
instrução e quantidade de treinamento/especialização.
A Tabela 6.1 possui a análise comparativa entre os sistemas construtivos de
alvenaria estrutural e painéis pré-moldados de concreto, com base nos critérios
acima descritos.
85
Critérios Comparativos
Painéis Pré-Moldados
Produtividade
Limitação de Uso
Viabilidade para o Programa Minha
Casa Minha Vida
Alvenaria Estrutural
4 pavimentos por semana
1 pavimento por semana
Total restrição quanto à adequações
Flexibilidade para possíveis
de layout.
adequações.
Grande quantidade de unidades
Viável para condomínios
(acima de 1000 unidades em média)
menores (a partir de 300
unidades em média)
Aporte Inicial
Alto aporte inicial, porém o durante a
Baixo aporte inicial, com
obra ocorre redução nos
aumento durante a evolução da
investimentos.
Área de Canteiro
Revestimento
obra
Área necessária para produção e
Área necessária para
estocagem dos painéis, além da
armazenamento dos blocos de
área própria para armazenamento dos
concreto, além da área própria para
materiais.
armazenamento dos materiais.
Superfície acabada pronta para
Superfície acabada requer
receber pintura.
revestimento em argamassa
para receber pintura.
Concreto, aço, graute e argamassa.
Materiais Empregados
Bloco de concreto, aço, graute e
argamassa.
Controle da Qualidade
Controle tecnológico de materiais e
Controle tecnológico de materiais
auditorias de manutenção do
e auditorias de manutenção do
sistema construtivo.
sistema de gestão da qualidade
PBQP-H.
Variação de resistência (MDO)
Geração de Resíduos
Baixa influência da mão de obra
Alta influência da mão de obra
durante a fabricação no resultado
durante a execução da alvenaria
final da resistência (concretagem dos
estrutural (grauteamento, armação, uso
painéis, armação).
do material adequado).
Baixíssima geração de resíduos,
Geração de resíduos causada
pois os materiais são praticamente
pela quebra dos blocos de
empregados sem desperdício.
concreto durante transporte e
montagem e desperdício de graute.
Projetos
Projetos compilados (estrutura,
Disciplinas de projetos pensadas
vedação e elétrica), não havendo
de forma independente, podendo
possibilidade de modificações.
Mão de obra especializada por meio
Equipe de mão de obra
gerar problemas de compatibilidade.
Mão de obra convencional.
de treinamentos constantes e
manutenção dos mesmos.
Conclusão
Tabela 6. 1 Comparativo entre sistemas construtivos.
86
7 CONCLUSÃO
Diante dos desafios enfrentados pelas construtoras atualmente, frente ao mercado
da construção civil, que vem exigindo cada vez mais rapidez e baixos custos com
qualidade, e da maior concorrência entre as empresas, observamos que a grande
vantagem na utilização do método construtivo com painéis pré-moldados, está
diretamente ligada ao tempo de execução e consequente redução dos custos
indiretos, além da redução da geração de resíduos e padronização das unidades
com a produção em larga escala.
Após realizar um estudo focado nas características dos materiais empregados, dos
métodos construtivos e dos processos de qualidade que são necessários para
implementação do sistema e sua gestão, a análise de resultados, utilizando como
parâmetro comparativo o sistema construtivo de alvenaria estrutural versus sistema
construtivo de painéis pré-moldados, chegou-se a constatação que ambos
apresentam pontos positivos, mas quando se leva em consideração a produção de
elevado números de unidades, como mais de 5000 exemplares, o sistema
construtivo de painéis pré-moldados, ganha status pela agilidade.
Porém o investimento aplicado na implantação do sistema ainda é a grande barreira
enfrentada pelas empresas construtoras, há necessidade de altos investimentos em
equipamentos, instalações de canteiro de obra (montagem da fábrica in loco),
qualificação de mão de obra para obter a produtividade esperada e como
consequência a construção de um número expressivo de unidades, para viabilizar os
empreendimentos.
A deficiência e difusão de conhecimentos tecnológicos, pouca motivação e iniciativa
das equipes técnicas de diversos níveis, devido aos problemas de implantação de
inovações, criam um grande obstáculo quanto à utilização desse sistema. Devido a
este motivo as empresas construtoras necessitam de um grande arrojo e coragem
na implantação desta alternativa, deixando um pouco de lado os métodos
convencionais.
87
Porém um dos fatores mais evidentes e que diferenciam as construtoras que adotam
esse tipo de sistema é a mudança organizacional da empresa, pois a opção por este
método construtivo faz com que a construtora se adéque a uma nova visão e gestão
dos seus processos e construa um eficiente sistema de gestão da qualidade.
Sendo assim, acredita-se que o desenvolvimento do sistema construtivo de painéis
pré-moldados será dentro em breve uma alternativa real de desempenho e custos
competitivos concomitantemente.
88
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