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Serviços Preliminares Apostila USP, Notas de estudo de Engenharia Civil

PDF sobre serviços preliminares da construção civil, como escavação/aterramento,locação e conteção

Tipologia: Notas de estudo

2011
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Compartilhado em 02/07/2011

luciano-ribeiro-32
luciano-ribeiro-32 🇧🇷

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Baixe Serviços Preliminares Apostila USP e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL PCC - 2435: Tecnologia da Construção de Edifícios I Serviços Preliminares de Construção e Locação de Obras Profa. Dra. Mercia Maria S. Bottura de Barros Prof. Dr. Sílvio Burrattino Melhado Revisão do texto baseada no texto de 2002 Profa. Mercia e Renata Monte São Paulo, fevereiro de 2006. SUMÁRIO I. SERVIÇOS PRELIMINARES DE CONSTRUÇÃO ........................................... 1 1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................1 2. VERIFICAÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE INSTALAÇÕES PROVISÓRIAS...1 2.1. Instalações de Força e Luz ...............................................................................1 2.2. Instalações Hidro-sanitárias ............................................................................4 3. VERIFICAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE VIZINHANÇA........................................6 4. SERVIÇOS DE DEMOLIÇÃO ...............................................................................7 5. SERVIÇOS DE MOVIMENTO DE TERRA .........................................................11 5.1. A Importância do Movimento de Terra nas Obras de Edifícios.......................11 5.2. Fatores que Influenciam o Projeto do Movimento de Terra ............................13 5.3. Tipos de Movimento de Terra.........................................................................15 5.4. Equipamentos Usualmente Empregados na Escavação ..................................16 5.5. Sistemas de Contratação dos Serviços............................................................17 5.5.1. Empreitada global ...................................................................................17 5.5.2. Aluguel de equipamentos ........................................................................18 5.5.3. Empreitada por viagem ...........................................................................18 5.6. Dimensionamento dos Serviços ......................................................................18 5.7. Controle do Serviço........................................................................................18 6. CONTENÇÕES DA VIZINHANÇA .....................................................................19 7. DRENAGEM E ESGOTAMENTO DE LENÇOL .................................................20 II. LOCAÇÃO DE OBRAS DE EDIFÍCIOS ..........................................................21 1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................21 2. O INÍCIO DO PROCESSO DE LOCAÇÃO ..........................................................21 2.1. Por Onde Iniciar a Locação ...........................................................................22 2.2. Como Materializar a Demarcação .................................................................23 BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................26 3 Figura 2.1 Quadro de entrada de energia inadequado, oferecendo sério risco de acidente por choque elétrico devido a partes vivas expostas. (Fonte: Barkokébas Junior, Béda, 2005) Figura 2.2Quadro de entrada de energia adequado 4 Figura 2.3 Quadros de energia adequados à utilização em canteiros de obras (Fonte: Barkokébas Junior, Béda, 2005). Figura 2.4 - Quadros de energia adequados à utilização em canteiros de obras, inclusive com dispositivo de segurança “IDR”, previnindo a fuga de corrente (Fonte: Barkokébas Junior, Béda, 2005). 2.2. Instalações Hidro-sanitárias São relativas às instalações de água fria e esgoto. A água, além de ser necessária para a higiene pessoal dos operários, é a matéria prima para alguns materiais como concretos e argamassas. Assim, é necessário que se tenha quantidade suficiente e que a mesma apresente qualidade compatível com as necessidades. Tanto 5 para a higiene pessoal quanto para o uso no preparo dos materiais básicos no canteiro, recomenda-se uso de água da rede pública, a qual apresenta qualidade garantida. No caso de inexistência da rede pública de água no local da obra, caso pouco comum, deve-se verificar a possibilidade de expansão da rede junto à concessionária. Em casos onde não existe a rede e nem mesmo plano para a expansão da existente, tem- se como alternativas a perfuração de poços no local da obra ou ainda a compra da água, que comumente é entregue através de caminhões. Vale observar que nos casos de obras de grande porte e longa duração, a água de poço, desde que adequada às condições de uso, pode tornar-se uma alternativa economicamente mais viável, ainda que exista a rede local. Uma vez obtida a água, na maioria das vezes, há a necessidade de armazenamento, mesmo quando esta água é fornecida pela rede de abastecimento, pois nem sempre a pressão é suficiente para o atendimento de todas as necessidades da obra, além de não se ter confiabilidade de fornecimento, principalmente numa cidade como São Paulo em que não raro há o racionamento da distribuição de água. Neste sentido, há a necessidade de se decidir onde e como estocar e também qual será o mecanismo de distribuição pela obra (bombeamento, transporte dos tambores, etc.). As possibilidades de estocagem de água na obra são muitas, e todas devem ser cuidadosamente estudadas. É comum utilizar-se estoques em tambores, caixas d'água provisórias e até mesmo, mais raramente, o poço do elevador. Quanto à rede de coleta de esgoto, sua inexistência não é crítica na fase de obra, pois a quantidade de esgoto gerado é considerada pequena. As maiores dificuldades, porém, vão ocorrer quando o edifício estiver pronto e for de grandes dimensões. Nesses casos, se não existir rede para coleta, será necessária a construção de fossas sépticas e sumidouros, para atender à demanda do edifício em utilização. Essas instalações são facilitadas quando o edifício estiver localizado em região urbanizada, sendo mais provável a existência das redes de distribuição de água e coleta de esgotos. É possível que no próprio local de construção do edifício existam construções antigas que deverão ser removidas para dar lugar ao novo empreendimento. As instalações (elétricas e hidro- sanitárias) existentes nestas construções poderão ser utilizadas no momento oportuno. Num primeiro momento, porém, deverá ser solicitado o seu desligamento aos órgãos competentes, para que não venham a interferir nas atividades de remoção dos edifícios, para as quais se deve recorrer aos serviços de demolição, cujas principais características são abordadas no item seguinte. A Figura apresenta uma solução de racionalização do uso da água em obra, com a captação e reuso da água de chuva. 8 Figura 4.1 - Segurança dos operários durante as operações de demolição. Além dos cuidados pessoais anteriormente colocados, existem outros que antecedem o trabalho de demolição e que devem ser observados pela supervisão e equipe de trabalho, dentre os quais se destacam: • verificar as reais condições do imóvel a ser demolido; • verificar a existência de depósitos de material inflamável; • verificar as condições dos imóveis vizinhos, tanto a qualidade, como os níveis de localização e as interferências com a demolição; • desativar instalações existentes, antes do início dos trabalhos; • proteger qualquer superfície de construção vizinha que fique exposta pelos trabalhos de demolição; • adotar dutos de descarga para o material originado na demolição, evitando seu espalhamento pelos pavimentos; • instalação de um local adequado para depósito de resíduo até a sua completa retirada da obra; • prever a retirada de resíduo de demolição empregando-se equipamentos adequados, evitando-se espalhar lixo pela vizinhança. (Observa-se que parte do material pode ser vendida ou utilizada em outros locais ou mesmo reciclada na própria obra.); • prever a proteção dos transeuntes, seja através de tapumes com altura adequada, seja através da construção de plataformas1 ou de galerias2 de proteção. Além dos cuidados anteriores, a NBR 5682/77 (ABNT, 1977) apresenta recomendações práticas para demolição de vários tipos e elementos de estruturas. Um dos exemplos é o item 8.3.2.2.a. desta norma que descreve a seqüência de operações a ser seguida para se demolir vigas de estruturas lineares de concreto armado por métodos manuais: "um cabo de suporte deve 1 A plataforma de proteção é entendida como sendo um anteparo protetor de largura mínima de 1,50m, com bordo externo fechado por meio de cerca de tábuas ou tela metálica, de 0,90m de altura, com inclinação de 45º, que se instalação longo de paredes externas de edifícios de quatro ou mais pavimentos em que se executam operações de demolição. [NBR 5682, ABNT, 1977]. 2 A galeria de proteção é entendida como um anteparo protetor constituído de tapume e cobertura sobre o passeio, construído quando se executam demolições de edifícios de mais de dois pavimentos ou de altura equivalente, que distem menos de 3m dos alinhamentos do terreno com o passeio. [NBR 5682, ABNT, 1977]. 9 segurar a viga. O concreto deve ser cortado nas extremidades, expondo a armação. Esta deve ser cortada de tal maneira que a viga possa ser baixada lentamente para o solo ou piso", como ilustra a Figura 4.2. Seqüência de operações: a. certifique-se de que todas as sobrecargas foram removidas; b. ate um cabo a uma das extremidades da viga (A); c. corte o concreto expondo as armações nas extremidades (A e B); d. corte a armação em seqüência nas posições 1, 2 e 3 respectivamente; e. desça a viga lentamente ao chão (extremidade A); f. ate o cabo à extremidade B, corte a armação na posição 4 e abaixe a extremidade B lentamente até o solo. Com esta transcrição, espera-se despertar a atenção para o fato de que esta norma possui detalhes e informações muito interessantes do ponto de vista técnico e que devem ser levadas em consideração por todos os profissionais ligados à construção civil e envolvidos com as atividades de demolição. Figura 4.2 - Esquema para demolição de vigas de concreto armado por métodos manuais. Fonte: NBR 5682 (ABNT 1977). No que se refere à proteção dos transeuntes, o tipo a ser definido é função da altura do edifício que está sendo demolido e do seu recuo do passeio, como ilustra a Figura 4.3, devendo-se verificar as seguintes condições: • para edifícios com mais de quatro pavimentos, deve-se prever as plataformas de proteção; • para edifícios com recuo do passeio "d">3m, deve-se utilizar tapume com altura superior a 2,5m; e • para edifícios com recuo do passeio "d"<3m, e altura "h">6m ou 2 pavimentos, deve-se utilizar galeria no passeio. 10 Figura 4.3 - Ilustração do recuo e altura de um edifício. Deve-se destacar que o resíduo originado de uma demolição pode ser bastante significativo exigindo o seu manuseio com equipamentos de grande porte, como é ilustrado na Figura 4.4 O resíduo gerado quando não for possível sua utilização dentro do próprio terreno (para a execução de um aterro, por exemplo), deverá ser, então, retirado. O descarte do resíduo gerado na demolição deve obedecer às diretrizes estabelecidas pela resolução CONAMA 307 de 05 de julho de 2002 (em vigor desde 02 de janeiro de 2003). Esta resolução estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil (provenientes de construções, reformas, reparos e demolições, da preparação e da escavação de terrenos). A resolução completa pode ser obtida no sítio: http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res02/res30702.html. Na seqüência da retirada do resíduo, muitas vezes, ocorre a retirada da vegetação existente e da camada superficial do solo, também considerados serviços preliminares. Tais serviços serão abordados em conjunto com o movimento de terra. Figura 4.4 – Resíduo gerado no serviço de demolição, sendo retirado com auxílio de retroescavadeiras. 13 5.2. Fatores que Influenciam o Projeto do Movimento de Terra a) Sondagem do terreno A sondagem proporciona valiosos subsídios sobre a natureza do terreno que irá receber a edificação, como: características do solo, espessuras das camadas, posição do nível da água, além de prover informações sobre o tipo dos equipamentos a serem utilizados para a escavação e para retirada do solo, bem como, ajuda a definir qual o tipo de fundação que melhor se adaptará ao terreno, de acordo com as características da estrutura. Além disso, através dos dados da sondagem é possível identificar, quando necessário, o tipo de contenção mais adequada, que poderá ser desde um simples talude até mesmo a execução de uma parede diafragma. O tipo de sondagem a ser utilizada é escolhido em função do vulto e das características da edificação que será implantada no terreno e das características deste. As sondagens comumente utilizadas na construção de edifícios são as Sondagens de Reconhecimento, que podem ser feitas utilizando-se o Método de Percussão com Circulação de Água ou "Standard Penetration Test", sendo este o mais amplamente usado pois é um método rápido, econômico e aplicável à maioria dos solos (exceto pedregulho). O número de sondagens a serem realizadas num terreno, sua localização em planta, bem como a profundidade a ser explorada para o caso de Sondagem de Reconhecimento estão definidos na NB-12/79 (NBR 8036). "Na hipótese de ocorrência, nas fundações, de cargas muito divergentes ou de grandes cargas concentradas, será obrigatória a execução de um maior número de sondagens nas áreas mais carregadas, bem como a retirada de amostras significativas para ensaio de laboratório" [GUEDES, 1 994]. Os resultados dos serviços de sondagem devem ser acompanhados de relatórios com as seguintes informações (CAPOTO, 1988) e como ilustrado nas Figura 5.3e Figura 5.4: • planta de situação dos furos; • perfil de cada sondagem com as cotas de onde foram retiradas as amostras; • classificação das diversas camadas e os ensaios que as permitiram classificar; • níveis do terreno e dos diversos lençóis de água, indicando as respectivas • pressões; • resistência à penetração do barrilete amostrador. Figura 5.3 – Planta de identificação dos pontos onde deverão ser feitas as sondagens no terreno. 14 Figura 5.4 - perfil de cada sondagem com as cotas de onde foram retiradas as amostras b) Cota de fundo da escavação É um parâmetro de projeto, pois define em que momento deve-se parar a escavação do terreno. Para isto, é preciso conhecer: a cota do pavimento mais baixo; o tipo de fundação a ser utilizada; e ainda, as características das estruturas de transmissão de cargas do edifício para as fundações, tais como os blocos e as vigas baldrames. A figura 4.x ilustra a atividade de verificação da cota do fundo da escavação. Figura 5.5 – Cota de fundo de escavação. 15 c) Concepção da seqüência executiva do edifício Para que se possam definir as frentes de trabalho para a realização das escavações e para a execução das contenções e, muitas vezes, da própria fundação. d) Níveis da vizinhança Esta informação, aliada à sondagem do terreno, permite identificar o nível de interferência do movimento de terra com as construções vizinhas e ainda as possíveis contenções a serem utilizadas (ver item 5). e) Projeto do canteiro Deve-se compatibilizar as necessidades do canteiro (posição de rampas de acesso, instalação de alojamentos, sanitários, etc.) com as necessidades da escavação (posição de taludes, rampas, entrada de equipamentos, entre outros.), para que não haja interferências. 5.3. Tipos de Movimento de Terra Ao ser necessário um movimento de terra é possível que se tenha uma das seguintes situações: a) CORTE; b) ATERRO; ou c) CORTE + ATERRO. A situação "a" geralmente é a mais desejável uma vez que minimiza os possíveis problemas de recalque que o edifício possa vir a sofrer. Por outro lado, quando se tem a situação “C”, não se faz necessária a retirada do solo para regiões distantes, minimizando as atividades de transporte, uma vez que poderá haver a compensação do corte com o aterro necessário. Nos casos em que seja necessária a execução de aterros, deve-se tomar cuidado com a compactação do terreno. Quando o nível de exigência da compactação é baixo, isto é, não é fundamental para o desempenho estrutural do edifício, é possível utilizar-se pequenos equipamentos, tais como os "sapos mecânicos", ilustrado na figura Figura 5.6, os soquetes manuais, ou ainda, os próprios equipamentos de escavação (devido sobretudo ao seu peso). Quando o nível de exigência é maior devem-se procurar equipamentos específicos de compactação, tais como os rolos compactadores liso e rolos pé-de-carneiro. 18 Seja qual for o tipo de solo, é necessário que se tenha cuidado com a retirada do material, pois o empreiteiro, de modo geral, busca retirar maior volume possível por caminhão, o que pode gerar sujeira na vizinhança e, em conseqüência, ter a obra multada. Cabe observar que neste tipo de contratação deve ser pago o risco do empreiteiro, isto é, no preço contratado está embutido um risco devido aos dias parados em função de possíveis chuvas, maior volume de solo pela imprecisão do fator de empolamento, entre outros. 5.5.2. Aluguel de equipamentos Neste tipo de contratação, deve ser paga a máquina de escavação por hora e os caminhões para a retirada do solo, por viagem. Nesta contratação existe a dificuldade de controle da duração dos serviços. De modo geral, o serviço ocorre de maneira lenta, uma vez que ganhando por hora os operadores não têm pressa. Além disto, é necessário que o volume dos caminhões seja controlado, pois é comum haver o interesse de se levar menos material do que a capacidade do caminhão, para que se façam mais viagens. 5.5.3. Empreitada por viagem Neste caso a remuneração pelo serviço é feita por caminhão retirado (volume retirado), estando o aluguel da máquina incluso no preço da viagem. Também neste tipo de contrato deve-se tomar cuidado com os caminhões mal cheios, havendo a necessidade de se registrar o número de viagens. Observa-se que em quaisquer dos tipos de contratação o empreiteiro é responsável por providenciar um "bota-fora" para a remoção do solo. 5.6. Dimensionamento dos Serviços O dimensionamento do número de máquinas a serem empregadas para a execução dos serviços é função do espaço disponível no terreno. Por exemplo, em terrenos com até 1500m2, não há espaço para mais de uma máquina de escavação. O dimensionamento da frota de caminhões, por sua vez, depende: • do número de máquinas trabalhando, preferencialmente sem folga; • da produtividade da máquina; • do tempo de ciclo do caminhão, que é função do local do "bota-fora" , do horário de realização do serviço (principalmente em cidades de grande movimento) e do tráfego existente. O número ideal de caminhões é tal que a máquina de escavação não permaneça parada e, também, de modo que não haja caminhões esperando na fila. 5.7. Controle do Serviço Devem ser controladas as seguintes atividades: • cota do fundo da escavação, que pode ser feita através de teodolito ou mangueira, com o auxílio de estacas ou piquetes; como ilustrado na figura 4.2 e • inclinação dos taludes, feita através de gabaritos, como ilustra a figura Figura 5.11 19 Figura 5.11 – Verificação da inclinação do talude 6. CONTENÇÕES DA VIZINHANÇA Há a necessidade de contenções sempre que a escavação implicar em risco de perda de estabilidade do terreno. Os principais tipos de contenções utilizadas em edifícios são: • Taludes- (Figura 6.1); • misto (taludes associados a perfis metálicos + pranchões); e (Figura 6.2) • perfis metálicos + pranchões de madeira (Figura 6.3 • paredes diafragma. (Figura 6.4) Figura 6.1 - Talude. Figura 6.2 - Taludes associados a perfis metálicos + pranchões de madeira. 20 Figura 6.3 – Perfis metálicos + pranchões de madeira. Figura 6.4 - Parede diafragma. 7. DRENAGEM E ESGOTAMENTO DE LENÇOL Há a necessidade de drenagem sempre que o lençol freático estiver localizado em cota tal que interfira com as atividades de escavação e contenções. Neste caso, deve utilizar uma técnica de drenagem ou esgotamento adequada à intensidade e tipo de interferência. As principais técnicas de esgotamento de lençol estão abordadas na apostila: "Obras Hidráulicas: Drenagem e esgotamento de lençóis aqüíferos" [Cardoso e Barros, 1989], da disciplina PCC 132 - Introdução à Engenharia Civil II, disponível na “homapage” da disciplina. A Figura 7.1 e a Figura 7.2ilustram os sistemas mais usuais de esgotamento da água presente no terreno, Figura 7.1 – Bombeamento direto. Figura 7.2 – Ponteiras filtrantes. 23 Pode-se utilizar um teodolito para definir precisamente dois alinhamentos mestres, ortogonais entre si, sendo as demais medidas feitas com a trena. 2.2. Como Materializar a Demarcação A demarcação poderá ser realizada totalmente com o auxílio de aparelhos topográficos (teodolito e nível), com o auxílio de nível de mangueira, régua, fio de prumo e trena, ou ainda, um misto entre os dois, como citado anteriormente. A definição por uma ou outra técnica dependerá do porte do edifício e das condições topográficas do terreno. O processo topográfico é utilizado principalmente em obras de grande extensão ou em obras executadas com estrutura pré-fabricada (de concreto ou aço), pois neste caso, qualquer erro pode comprometer seriamente o processo construtivo. Nos casos de edifícios de pequena extensão, construídos pelo processo tradicional, é comum o emprego dos procedimentos "manuais". Em quaisquer dos casos, porém, a materialização da demarcação exigirá um elemento auxiliar que poderá ser constituído por simples piquetes, por cavaletes ou pela tabeira (que também pode ser denominada tapume, tábua corrida ou gabarito). Estas formas de demarcação estão ilustradas na Figura 2.2. A tabeira ou gabarito é montada com auxílio de pontaletes de madeira de 7,5x7,5cm ou 7,5x10,0cm, espaçados de 1,50 a 1,80m, nos quais são fixadas tábuas de 15 ou 20cm de largura, que servirão de suporte para as linhas que definirão os elementos demarcados, que podem ser de arame recozido nº 18 ou fio de náilon. A tabeira, devidamente nivelada, é colocada ao redor de todo o edifício a ser locado, a aproximadamente 1,20m do local da construção e com altura superior ao nível do baldrame, variando de 0,4m a 1,5m acima do nível do solo. Há também quem defenda seu posicionamento de modo que fique com altura superior aos operários, para facilitar o tráfego tanto de pessoas como de equipamentos pela local da obra. A tabeira pode ser utilizada mesmo em terrenos acidentados e com grande desnível. Nestes casos é construída em patamares, como ilustra a Figura 2.3. 24 Figura 2.2 - Ilustração dos elementos auxiliadores para a locação de edifícios: (a) tabeira [Fonte: LICHTENSTEIN & GLEZER, s.d.]; (b) cavalete [Fonte: IPT, 1987]. Figura 2.3 - Ilustração da tabeira executada em diferentes níveis, acompanhando a topografia do terreno [Fonte: FABIANI, 1981]. As linhas das coordenadas planimétricas cruzam-se definindo o ponto da locação, o qual é transferido para o solo com o auxílio do fio de prumo, cravando-se um piquete neste ponto. Para a medição das coordenadas, deve-se tomar sempre a mesma origem, trabalhando-se com cotas acumuladas para evitar a propagação de possíveis erros. 25 Definido o alinhamento do eixo dos elementos determina-se a face, na própria tabeira, colocando-se pregos nas laterais, como ilustra a Figura 2.4. Figura 2.4- Ilustração da demarcação do eixo e das faces de um elemento a ser locado [Fonte: IPT, 1987]. O ponto que define o eixo central dos elementos deve ser destacado através de pintura, para que não se confunda com os laterais. Observe-se que se a locação ocorrer pela face, sempre existirá o risco de haver confusão na obra, pois não se pode saber qual face foi locada inicialmente, de onde se iniciou as medidas, se a espessura do revestimento foi ou não considerada. Assim, após ter sido demarcado o ponto central, deve-se locar os pontos laterais utilizando-se preferencialmente pregos menores. De modo geral é preferível que se tenha a tabeira como apoio à demarcação do que o cavalete, pois este pode se deslocar com maior facilidade, devido a batidas de equipamentos ou mesmo esbarrões, levando à ocorrência de erros na demarcação. No entanto, existem situações em que não é possível o emprego da tabeira, como é o caso da locação de edifícios cuja projeção horizontal seja muito extensa, como por exemplo o prédio da Engenharia Civil da Escola Politécnica, ou mesmo do Palácio de Convenções do Anhembi, entre outros. Nestes casos, o uso de equipamentos topográficos auxiliados por cavaletes é a solução que torna viável a demarcação. Seja qual for o método de locação empregado, é de extrema importância que ao final de cada etapa de locação sejam devidamente conferidos os eixos demarcados, procurando evitar erros nesta fase. A conferência pode ser feita com o auxílio dos equipamentos de topografia ou mesmo de maneira simples, através da verificação do esquadro das linhas que originaram cada ponto da locação. Para isto, pode-se utilizar o princípio do triângulo retângulo (3, 4, 5), como ilustra a Figura 2.5.
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