PÓS TGP TG 02 – Aula 3 – 2009 – Prof.Dr. Fernando Henrique Sabbatini TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
SUMÁRIO ¾
AULA 3 – 1ª PARTE
A INTERAÇÃO DO PROJETO ARQUITETÔNICO COM A PRODUÇÃO, PRODUÇÃO O DESEMPENHO E A
A INTERAÇÃO ENTRE OS PROJETOS CONCEITUAIS E A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS RETICULADAS DE CONCRETO ARMADO
QUALIDADE DAS ESTRUTURAS
¾
PROJETO ESTRUTURAL x PRODUÇÃO
¾
A INTERAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS COM OS DEMAIS PROJETOS
Prof. Dr. Fernando Henrique Sabbatini
CONCEITUAIS
PÓS--TGP - Tecnologia e Gestão na Produção de Edifícios – 10ª turma 2009 PÓS
Aula de 11 de março de 2009
ETAPAS DO PROCESSO DE PRODUÇÃO
Da “qualidade” das interações entre estas etapas depende:
PROJETO (dos produtos)
X
¾ O grau de d construtibilidade t tibilid d d dos projetos; j t ¾ O grau de racionalização /industrialização
PLANEJAMENTO DA PRODUÇÃO
¾
X PRODUÇÃO Aula de 11 de março de 2009
Interação Projeto-Construção
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do processo de produção; A eficiência (p.ex.- custo) e a eficácia (p.ex.desempenho) do produto (no caso a superestrutura))
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PRINCIPAIS PROJETOS CONCEITUAIS POR QUE É IMPORTANTE FAZER A INTERAÇÃO DO PROJETO ARQUITETÔNICO DE UM EDIFÍCIO COM A PRODUÇÃO DA SUA ESTRUTURA ?
¾ De arquitetura ¾ Estrutural ¾ Das instalações elétricas
(ESTA INTERAÇÃO DEVE SER FEITA ATRAVÉS DA ETAPA DE PLANEJAMENTO DA PRODUÇÃO)
e hidráulicas
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Aula de 11 de março de 2009
O PROJETO DE ARQUITETURA tem o poder de influir fortemente:
EXEMPLOS DE CARACTERÍSTICAS DO PROJETO ARQUITETÔNICO QUE INTERAGEM
NEGATIVAMENTE COM A PRODUÇÃO
9 No CUSTO da estrutura e no custo global do edifício 9 No grau de dificuldade e no GRAU DE RACIONALIZAÇÃO Ã de execução tanto da estrutura como do edifício 9 Na PRODUTIVIDADE DE EXECUÇÃO da estrutura e do edifício 9 No DESEMPENHO ESPERADO da estrutura, (inclusive quanto à segurança q g ç estrutural)) e do edifício 9 Na ocorrência futura de PROBLEMAS PATOLÓGICOS no edifício, decorrentes da sua interação com o projeto estrutural Aula de 11 de março de 2009
Interação Projeto-Construção
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¾
Exigências de fôrmas complexas (p. ex. de muitas faces, com formatos de geometria irregular ou sinuosa)
¾
Projeto de edifício com geometria complexa, com fachadas excessivamente recortadas e com varandas “problemáticas”
¾
Estruturas com muitas transições (“sumiço” ( sumiço de pilares)
¾
Pavimentos--tipos variáveis (na altura e em planta) Pavimentos
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PÓS TGP TG 02 – Aula 3 – 2009 – Prof.Dr. Fernando Henrique Sabbatini EXEMPLOS DE CARACTERÍSTICAS DO PROJETO ARQUITETÔNICO QUE INTERAGEM
¾ Coordenação C d ã modular d l e consequente t
¾ ¾
modulação dimensional dos elementos estruturais Padronização de altura de vigas e espessuras de lajes Emprego de forro contínuo – eliminação de embutimentos Projeto de escadas e outros elementos que possam ser pré-fabricados 9
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O PROJETO DE ARQUITETURA TEM DE SER CONCEBIDO
“PENSANDO-SE” “ “PENSANDO S O SE” S
¾ Projetos que não admitem estruturas razoavelmente bem comportadas (excessivamente deformáveis)
¾ Lajes em balanço com alvenaria, sem juntas ((“armários” armários de fachada e banheiros)
¾ Detalhes que impõe “tolerância zero” na execução – p.ex. janela em canto, sem espaleta Aula de 11 de março de 2009
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O PROJETO DE ARQUITETURA TEM QUE TER
COMPROMISSO COM O
SIMULTANEAMENTE A ESTRUTURA. INCLUSIVE NOS PAVIMENTOS EXTRAEXTRA TIPO (SUBSOLO, TÉRREO, ÁTICO) Aula de 11 de março de 2009
ARQUITETÔNICO QUE INTERAGEM
NEGATIVAMENTE COM O DESEMPENHO E A QUALIDADE
POSITIVAMENTE COM A PRODUÇÃO
¾
EXEMPLOS DE CARACTERÍSTICAS DO PROJETO
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Interação Projeto-Construção
CUSTO DA ESTRUTURA E PRINCIPALMENTE COM O
CUSTO DO EDIFÍCIO Aula de 11 de março de 2009
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SE PARA O ARQUITETO ISTO É IMPOSSÍVEL, OU NÃO É PROBLEMA DELE, OU QUE A CONSTRUTORA QUE SE “VIRE”,
INTERAÇÃO ENTRE O PROJETO ESTRUTURAL E A PRODUÇÃO PROJETOS MAL LANÇADOS LANÇADOS, MAL CONCEBIDOS OU POBREMENTE EQUACIONADOS RESULTAM EM: PRAZO DE EXECUÇÃO
DIFICULDADES CONSTRUTIVAS
A MELHOR SOLUÇÃO É.... PRODUTIVIDADE Aula de 11 de março de 2009
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CUSTO
PROBLEMAS PATOLÓGICOS
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INTERAÇÃO DOS PROJETOS DE INSTALAÇÕES PREDIAIS COM A PRODUÇÃO DA ESTRUTURA
QUAL O CAMINHO? ¾
Valorizar o projeto estrutural e cobrar máxima construtibilidade
A definição das tecnologias dos sistemas hidráulicos, elétricos, mecânicos, etc., pode impor CUSTOS ADICIONAIS E BAIXA PRODUTIVIDADE NA PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS.
¾
Dar prazo para elaboração do projeto, para que possam ser encontradas as melhores soluções
Detalhes inadequados de projeto podem provocar DESEMPENHO INSATISFATÓRIO E PROBLEMAS PATOLÓGICOS.
¾
Exigir comprometimento com o custo do edifício (e não procurar obter recordes de espessura média)
Exemplos de soluções que interagem positivamente: ¾ Eletricidade – conduítes saindo somente de cima para
¾
Estabelecer diretrizes de projeto que imponham maior construtibilidade
¾
Praticar efetivamente a coordenação de projetos Aula de 11 de março de 2009
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Interação Projeto-Construção
baixo; não embutimento de conduítes em lajes; emprego de “chicotes” (conjuntos pré-montados)
¾ ¾ ¾
Gás – emprego de prumadas externas Águas pluviais – eliminação de ralos em varandas Água e esgoto – não embutimento total; caminhamento e distribuição horizontal; uso de shafts. Aula de 11 de março de 2009
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EXIGÊNCIAS DE DESEMPENHO DO SUBSISTEMA ESTRUTURA
AULA 3 – 2ª PARTE
¾ Quanto à segurança estrutural (estabilidade
EXIGÊNCIAS DE DESEMPENHO
X
e resistência)
¾ Quanto à limitação de deformações, deslocamentos e fissurações
PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS Prof. Dr. Fernando Henrique Sabbatini
¾ Quanto à segurança contra a ação do fogo ¾ Quanto à DURABILIDADE ¾ Quanto aos aspectos econômicos
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LIMITAÇÃO DE DEFORMAÇÕES E DESLOCAMENTOS
LIMITAÇÃO DE DEFORMAÇÕES E DESLOCAMENTOS POR QUE A NOVA VERSÃO DA NORMA NBR 6118 ESTABELECE LIMITAÇÕES MAIS SEVERAS ?
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Interação Projeto-Construção
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¾
As deformações e deslocamentos dos elementos estruturais IMPÕEM TENSÕES AS DEMAIS PARTES DO EDIFÍCIO, principalmente nas EDIFÍCIO vedações, e nos revestimentos;
¾
No limite, podem levar a perda de estabilidade do edifício Aula de 11 de março de 2009
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HOJE O GRANDE VILÃO É A DEFORMAÇÃO LENTA (“FLUÊNCIA”) POR QUE ? Aula de 11 de março de 2009
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A DEFORMAÇÃO LENTA DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO É HOJE A CAUSA MAIS IMPORTANTE PELOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS DE RUPTURAS NAS ALVENARIAS E REVESTIMENTOS
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A DEFORMAÇÃO LENTA TENDE A SE ESTABILIZAR SOMENTE APÓS 5 ANOS DO CARREGAMENTO QUE PROVOCOU UMA DEFORMAÇÃO (OU DESLOCAMENTO)
OU SEJA, SEUS EFEITOS OCORREM NORMALMENTE APÓS A SOLIDARIZAÇÃO DA ALVENARIA E DA APLICAÇÃO DOS REVESTIMENTOS
POR QUE ? Aula de 11 de março de 2009
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Interação Projeto-Construção
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PÓS TGP TG 02 – Aula 3 – 2009 – Prof.Dr. Fernando Henrique Sabbatini DEFORMAÇÃO LENTA
DEFORMAÇÃO LENTA
¾εcc = ϕ * εel d D
D-d = deformação lenta
DEFORMAÇÃO
¾εcc = deformação lenta final ¾ϕ = coef. de deformação
ϕf Deformação Lenta
lenta
¾εel = deformação elástica inicial
¾ 1,8 < ϕ < 5
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f
Deformação Instantânea 30 D
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DEFORMAÇÃO LENTA
1A
3A
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TEMPO
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ENCURTAMENTO DE PILARES MEDIDOS EM SP, APÓS A FIXAÇÃO DA ALVENARIA = 0,4mm/m
ACI -American Concrete Institute Este encurtamento gera uma tensão de compressão na parede de alvenaria de blocos cerâmicos (E = 3 Gpa) de:
deformação lenta :
50% - 3 meses 60% - 6 meses 70% - 12 meses 100% - 5 anos
1,2 MPa
ϕ ≈ 3 (depende taxa de armadura) Aula de 11 de março de 2009
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Interação Projeto-Construção
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AÇÕES PARA MINIMIZAR A DEFORMAÇÃO LENTA ¾ ¾ ¾
¾ ¾
CONCRETO COM BAIXO POTENCIAL DE DEFORMAÇÃO LENTA ¾ ¾
Postergar o tempo de colocação em carga (>21 dias, de preferência >28 dias) Distribuir as cargas da concretagem de lajes por pelo menos 3 lajes (implica em três jogos de escoramento) Manter faixas de escoramento permanente e fundos de viga até a colocação em carga (plano de escoramento permanente)
¾
Agregados graúdos graníticos ou basálticos e areia silicosa lavada (comportamento conhecido)
deformação d f ã llenta t quando d a cura se dá em ambiente bi t seco é de 2,8 a 3,4 vezes a deformação que ocorre quando a cura é sob água) Especificar e comprar concreto com baixo potencial de deformação lenta 29
LIMITAÇÃO DA ABERTURA DAS FISSURAS NOS ELEMENTOS DE CONCRETO
¾
Concreto com módulo de elasticidade > que o valor proposto na NBR 6118 (Ec28≥ 5600√ fck)
¾
Tipo de cimento adequado (???) O “case” CP III Aula de 11 de março de 2009
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EXIGÊNCIAS QUANTO Á DURABILIDADE ¾ Maior novidade da revisão da NBR 6118 (junto com o conceito de garantia de qualidade das estruturas)
ESTÁ RELACIONADO COM A DURABILIDADE ESPERADA E A AGRESSIVIDADE DO MEIO <0,3mm OU <0,4mm Aula de 11 de março de 2009
Quantidade mínima de cimento (> 350 kg/m³, para concreto de fck 25) – resistência à tração
FAZER CURA ÚMIDA (segundo NBR 6118,
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Baixo fator água cimento (de preferência < 0,5)
¾ Relacionado aos conceitos de vida útil de projeto j t e vida id útil d de serviço i
¾ NBR 6118 impõe critérios de projeto e de execução para garantir a durabilidade 31
Interação Projeto-Construção
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EXIGÊNCIAS DE DURABILIDADE DA NBR 6118
VIDA ÚTIL DE PROJETO NBR 6118
Para estruturas de concreto armado o projeto e a construção DEVEM GARANTIR a segurança, a estabilidade e a aptidão em serviço durante todo o período denominado vida útil Aula de 11 de março de 2009
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CRITÉRIOS DE PROJETO VISANDO A DURABILIDADE ¾ ¾
Prever drenagem eficiente
¾ ¾
Detalhar adequadamente as armaduras;
¾
A versão da NBR6118 que foi submetida à avaliação pública estabelecia tútil ≥ 50 anos. No entanto, este parâmetro não consta da versão aprovada.
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CRITÉRIOS PARA PRODUÇÃO VISANDO A DURABILIDADE ¾ Garantir concreto de qualidade apropriada
Evitar formas arquitetônicas e estruturais inadequadas
(como material e após endurecido);
¾ Garantir os cobrimentos especificados para proteção às armaduras;
Prever espessuras de sacrifício ou revestimentos protetores em regiões muito agressivas;
¾ Controlar a fissuração das peças estruturais t t i (tempo (t de d colocação l ã em carga, cura úmida, limitação de ações danosas durante execução, etc.).
Definir um plano de inspeção e manutenção preventiva Aula de 11 de março de 2009
P í d de Período d tempo t (tútil) no quall as características das estruturas de concreto armado se mantêm, sem exigir medidas extras de manutenção e reparo
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Interação Projeto-Construção
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PÓS TGP TG 02 – Aula 3 – 2009 – Prof.Dr. Fernando Henrique Sabbatini ASPECTOS ECONÔMICOS
ASPECTOS ECONÔMICOS
Custo inicial da estrutura em concreto armado de edifícios multi-pavimentos, em São Paulo
12 a 27%
Estrutura em concreto armado Todos os demais serviços 37
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NOSSO OBJETIVO: AUMENTAR A EFICIÊNCIA DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS ¨ REDUZIR CUSTO DE PRODUÇÃO. QUAL DOS SERVIÇOS APRESENTA MAIOR POTENCIAL DE REDUÇÃO ? E PORQUÊ
25 a 30%
Concreto
35 a 50%
Fô Fôrmas
30 a 35%
Aço
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Custo inicial da estrutura em concreto armado de edifícios multi-pavimentos, em São Paulo Paulo, por serviços. serviços
25 a 30%
Concreto
35 a 50%
Fô Fôrmas
30 a 35%
Aço 38
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ASPECTOS ECONÔMICOS Custo comparativo da estrutura de concreto armado de um edifício hipotético SITUAÇÃO A: Projeto desenvolvido com enfoque nos materiais permanentes - concreto
27%
- armação
22%
- fôrma
51%
SITUAÇÃO B: Projeto desenvolvido com enfoque nos materiais temporários - concreto
33%
- armação
28%
- fôrma
39%
Redução de custo da estrutura 39
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13% 40
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ASPECTOS ECONÔMICOS
RECOMENDAÇÕES PARA REDUZIR O CUSTO DE UMA ESTRUTURA JÁ PROJETADA
RECOMENDAÇÕES PARA REDUZIR O CUSTO DE UMA ESTRUTURA AINDA NÃO PROJETADA
¾ Não tente bater recordes de espessura
¾ Invista FORTEMENTE nas etapas de projeto
equivalente de concreto PROBLEMAS PATOLÓGICOS !!
OTIMIZAÇÃO !!
¾ Invista na otimização do sistema de fôrmas
¾ Invista FORTEMENTE no planejamento do processo
PROJETO DE FORMAS !!
¾ Invista na produtividade da
> CUSTOxBENEFÍCIO CUSTO BENEFÍCIO !!
¾ Invista FORTEMENTE na
montagem das fôrmas
GESTÃO !!
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gestão do processo
REDUÇÕES MAIS SIGNIFICATIVAS !!
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ASPECTOS ECONÔMICOS RECOMENDAÇÕES PARA REDUZIR O CUSTO DE UM EDIFÍCIO COM FOCO NA ESTRUTURA
¾ Invista FORTEMENTE nas etapas de projeto MAIORES REDUÇÕES !!
¾ Invista FORTEMENTE na gestão integrada (inclui planejamento e controle) MAIOR DOMÍNIO DO PROCESSO !!
¾ Adote a visão sistêmica com diretriz de trabalho
EVOLUÇÃO CONTÍNUA (REALIMENTAÇÃO) !!
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PÓS TGP TG 02 – Aula 3 – 2009 – Prof.Dr. Fernando Henrique Sabbatini Vigas – 0,2 x 0,3 x 6,0 m
Equipamento para leitura de deflexões
Carga de 200 kg
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Roletes de apoio Esquema de carregamento
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