Alvenaria Estrutural tcc

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ALVENARIA ESTRUTURAL Qualidade e Produtividade

Engenharia Civil

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Pitágoras, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Orientador: Ana Carolina Godoy Paiva

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Pitágoras, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Engenharia Civil.

Aprovado em: _/_/_ BANCA EXAMINADORA

Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)

Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a) Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)

Dedico este trabalho à minha família, à minha mãe, em especial, quem sempre me apoiou e incentivou a superar as dificuldades.

Agradeço a Cristiane Maria de Castro minha professora do primário que me ensinou a acreditar no potencial de um dia ser engenheiro.

Aos professores que além do conteúdo técnico nos deixam experiências e momentos marcantes de crescimento profissional.

A todos os amigos e colegas de profissão que auxiliam e acreditam no resultado que podemos conseguir em conjunto.

Agradeço também ao engenheiro Carlos Alberto pelos conselhos e acompanhamento ao longo dos anos acreditando que um dia ia seguir essa importante profissão.

E também a minha querida amiga Ana Alessandra por estar sempre me apoiando nessa caminhada acadêmica.

Este trabalho apresenta formas de gerir a alvenaria estrutural de maneira enxuta e eficiente, partindo da utilização de conceitos já aplicados nas indústrias, e da definição de materiais que contribuem para produtividade e qualidade nas obras. Busca-se associar nas etapas construtivas práticas pré-estabelecidas visando à melhoria contínua. Há uma apresentação de materiais e ferramentas mais utilizados na execução de alvenaria estrutural e conceitos para o seu aproveitamento de forma racionalizada, que ao final resultam numa maior produtividade e qualidade dos serviços realizados. Conclui-se pela necessidade de operacionalizar, formando um ciclo de repetitivas aplicações coordenadas, e utilização de pré-moldados nas etapas que mais demandam tempo durante a execução, considerando as aplicações desde o início do projeto construtivo visando à qualidade do todo.

Palavras-chave: Racionalização; Alvenaria estrutural; Pré-moldados; Edifícios.

This work presents ways of managing structural masonry in a lean and efficient way, starting from the use of concepts already applied in the industries, and the definition of materials that contribute to productivity and quality in the works. It seeks to associate in the constructive stages pre-established practices aiming at continuous improvement. There is a presentation of materials and tools most used in the execution of structural masonry and concepts for its use in a rationalized way, which in the end result in a higher productivity and quality of services performed. It is concluded by the need to operationalize, forming a cycle of repetitive coordinated applications, and the use of precast in the stages that most require time during the execution, considering the applications from the beginning of the construction project aiming at the quality of the whole.

Key-words: Rationalization; Structural masonry; Pre-molded; Buildings.

Figura 1 - Parthenon, Grécia16
Figura 2 - Igreja Notre Dame, em Paris17
Figura 3 - Edifício Monadnock, Chicago18
Figura 4 - Conjunto Habitacional “ CPL”, São Paulo19
Figura 5 - Edifício Jardim Prudência, São Paulo20
Figura 6 - Embalagem e paletização27
Figura 7 - Tela e grampos de amarração de alvenaria35
Figura 8 - Ferramentas e equipamentos para execução de alvenaria estrutural36
Figura 9 - Sequência resumida das atividades de um projeto38
Figura 10 - Planta baixa da modulação residencial39
Figura 1 - Modulação formando prisma40
Figura 12 - “Shaft” interrompendo a parede41
Figura 13 - Bloco Elétrico42
Figura 14 - Laje em peinel trelicaçado43
Figura 15 - Verga pré-moldada4
Figura 16 - Contramarco pré-moldado4
Figura 17 - Fixação de batente45
Figura 18 - Perspectiva isométrica da escada tipo jacaré46
Figura 19 - Revestimento interno e externo47
Figura 20 - Tração nos blocos (esforço horizontal)48

LISTA DE FIGURAS Figura 21 - Compressão de prismas ......................................................................... 48

Tabela 1 - Blocos cerâmicos estruturais - dimensionamento25
Tabela 2 - Resistência à compressão dos blocos construtivos26
Tabela 3 - Dimensões dos blocos vazados de concreto28
Tabela 4 - Requisitos de fbk mínimos28
Tabela 5 - Qualidade da água para utilização em argamassa e graute30
Tabela 6 - Tipos de cimento30
Tabela 7 - Faixa granulométrica31
Tabela 8 - Faixa recomendada, areia para graute3
Tabela 9 - Faixa granulométrica recomendada para pedrisco utilizado no graute3

LISTA DE TABELAS Tabela 10 - Diâmetros nominais, aço CA e AE ......................................................... 34

1 INTRODUÇÃO13
1.1 PROBLEMAS DA PESQUISA14
1.2 OBJETIVOS14
1.2.1 Objetivo geral:14
1.2.2 Objetivos específicos:14
1.3 JUSTIFICATIVA14
1.4 METODOLOGIA15
2 BREVE HISTÓRICO16
2.1 CONTEXTO GERAL16
2.2 NO BRASIL18
2.3 CONCEITUAÇÃO20
2.3.1 Alvenaria estrutural não armada21
2.3.2 Alvenaria estrutural armada21
2.3.3 Alvenaria parcialmente armada21
2.4 VANTAGENS E DESVANTAGENS2
2.4.1 Principais vantagens2
2.4.2 Principais desvantagens2
2.5 CONSTRUÇÃO ENXUTA23
3 ALVENARIA ESTRUTURAL - MATERIAIS E FERRAMENTAS24
3.1 MATERIAIS24
3.1.1 Blocos cerâmicos24
3.1.2 Blocos de concreto26
3.1.3 Argamassas29
3.1.4 Grautes32
3.1.5 Armaduras34
3.2 FERRAMENTAS35
3.2.1 Escantilhão35
3.2.2 Meia cana metálica35
3.2.3 Bisnaga35
3.2.4 Palheta36
3.2.5 Ferramentas e equipamentos36
4 PRODUTIVIDADE E QUALIDADE NA ALVENARIA ESTRUTURAL37
4.2 PROJETOS37
4.2.1 Modulação38
4.2.2 Projeto Hidráulico40
4.2.3 Projeto elétrico41
4.3 TECNOLOGIA42
4.3.1 Lajes pré-moldadas42
4.3.2 Esquadrias43
4.3.3 Portas4
4.3.4 Escadas45
4.3.5 Revestimento46
4.4 SUPRIMENTO47

SUMÁRIO 4.5 ORGANIZAÇÃO DA PRODUÇÃO............................................................................................ 49

13 1 INTRODUÇÃO

As mudanças que a área da construção civil vem passando desde os últimos anos impulsionados pela competitividade e aumento da demanda por construções voltadas para modelo residencial traduz-se na evolução dos métodos construtivos. Sendo que o surgimento de técnicas de fabricação de elementos estruturais e a utilização de equipamentos de precisão, junto ao controle dos fluxos de produtos, informações e recursos se aproximam da característica de racionalidade. Atribuindo usos e práticas de gestão em busca de qualidade e eficiência.

Dentre os diversos sistemas construtivos o de alvenaria estrutural tem sido utilizado como meio de racionalização do processo de construções, por ser um sistema de simples execução, mas que requer cuidados desde o estudo e elaboração do projeto até execução da obra. Através dessas particularidades desse sistema que devem ser observadas durante o processo construtivo de alvenaria insere-se durante as etapas da obra conceitos e ferramentas de gestão que as tornam mais eficientes, rápidas e com custos menores que os gerados pela utilização do sistema construtivo convencional.

O setor da construção civil possui um papel importante na economia brasileira, com grande relevância social e ambiental. Esse destaque vem acompanhado com a evolução dos processos construtivos que juntamente com novos métodos de produção como a gestão de fluxos de informações, transporte e recursos materiais dentro dos canteiros de obras, beneficia a racionalização do setor da construção.

A combinação desses novos métodos de produção que vem da evolução dos processos na área da construção, baseado na racionalidade, eficiência e gestão de fluxos, com sistema construtivo tradicional de alvenaria estrutural traz maior competitividade e qualidade para o setor da construção. Nesse contexto a alvenaria estrutural que exige uma racionalização no seu processo durante todas suas etapas, principalmente a de execução; vem, portanto, se beneficiando com aplicação de ferramentas e conceitos de gestão, antes utilizados apenas por empresas de áreas industrializadas.

14 1.1 PROBLEMAS DA PESQUISA

Como obter ao final das obras qualidade e produtividade utilizando sistemas de alvenaria estrutural aplicando conceitos, ferramentas e materiais de forma racionalizada.

1.2 OBJETIVOS

Apresentar formas de melhorar a qualidade e produtividade das obras de alvenaria estrutural.

1.2.2 Objetivos específicos:

Conceituar alvenaria estrutural; Apresentar vantagens e desvantagens da alvenaria estrutural;

Conceituar materiais e equipamentos no contexto da alvenaria estrutural;

Apresentar o uso dos principais pré-moldados compatível com alvenaria estrutural na busca de maior produtividade;

Aplicar conceitos que melhora a racionalização da construção.

1.3 JUSTIFICATIVA

A busca pela qualidade do produto acabado no atual contexto em que está inserida a construção civil está cada vez maior. Essa exigência faz com que as construtoras buscam novos métodos de gestão, e aplicações mais vantajosas em obras que se baseiam métodos e sistemas tradicionais. A compatibilidade desses novos sistemas de gestão dos canteiros de obras com tais métodos e sistemas da construção torna a indústria da construção cada vez mais competitiva e em uma contínua melhoria em prol da inovação e qualidade.

A alvenaria estrutural, uma construção racionalizada, exige fiscalização e controle eficiente durante o processo nos canteiros de obras contribui para que suas produções venham a ter eficácia estrutural conforme pré-definidas. Essa busca pela racionalização e qualidade aumenta cada vez mais pelas construtoras como forma de atender as exigências do mercado da construção civil.

1.4 METODOLOGIA

O método de pesquisa utilizado está baseado em uma revisão de literatura.

Esse foco nos dados secundários se deu através de bibliografias disponíveis na biblioteca física e online da Faculdade Pitágoras - Betim, assim como, nos livros encontrados no mercado; e principalmente nos artigos científicos, tese e trabalhos acadêmicos cuja pertinência ao tema se faz de maneira mais atualizada quando comparada aos livros. Informações de sites e blogs referentes ao tema da pesquisa foram utilizadas como complementação, pela facilidade de se encontrar figuras de representação e demais trabalhos acadêmicos que defende o tema em análise.

A natureza qualitativa do trabalho encontra-se vinculada à experiência de dois anos que o autor estagiou, em uma construtora a qual predomina em suas edificações o uso do sistema de alvenaria estrutural. Neste contexto de alvenaria estrutural foram analisados documentos dos principais autores nacionais referente ao tema, destacam-se as obras da Professora Silvia M. Baptista Kalil, e as do Carlos Alberto Tauil com Flávio J. Martins Nese que serviram como base para o desenvolvimento dos tópicos que prescindiam de informações técnicas e também por defenderem o desenvolvimento de novos trabalhos acerca do tema.

Conforme Taiul e Nesse (2010), sua obra não pretende inovar nas etapas de desenvolvimento de projeto; apenas sugerir e propor uma subdivisão mais adequada às ferramentas de produção e de comunicação disponíveis. Nessa acepção este trabalho foi explorado associando-se as normas à qualidade dos materiais, atribuindo à utilização de elementos pré-moldados como forma de acelerar a produção com qualidade; assim como um fechamento com conceitos de gestão aplicáveis no processo construtivo de alvenaria estrutural visando uma melhor adequação da produção como um todo.

16 2 BREVE HISTÓRICO

2.1 CONTEXTO GERAL

Inicialmente, pela facilidade de ser encontrada na natureza, a rocha foi utilizada como elemento de alvenaria, utilizando-se de técnicas rudimentares e procedimentos empíricos. A alvenaria estrutural como material de construção tradicional tem sido usada há milhares de ano (DUARTE, 1999). Com a descoberta da facilidade de ser amolgar a argila surgiram os tijolos de argila, que facilitaram a execução em alvenaria estrutural e a construção de formas arquitetônicas até então não exploradas, Parthenon (figura 1), construída na Grécia entre 480 a.C e 323 a.C exemplifica o avanço construtivo utilizando novas técnicas e formas geométricas baseadas na combinação argila e pedra além de partes de madeira.

Fonte: Info Escola, (2017).

Com o passar dos anos descobriu-se a técnica de executar vãos utilizando arcos com elementos de pedra e argila modela em unidades de bloco. Foi assim que executaram diversas obras com elevação da qualidade da alvenaria estrutural. A

Figura 1 - Parthenon, Grécia.

igreja Notre Dame (figura 2), em Paris, que possui em sua parte superior unidades combinadas exercendo função estrutural demonstra essa prática construtiva.

Fonte: Galeria Notre Dame Cathedral, (2017).

Após a metade do século XIX a alvenaria impulsionada pela revolução industrial em que se aperfeiçoavam nas técnicas de construção e produção de blocos com medidas adequadas ao manuseio, para trabalho humano diário, predominou-se a alvenaria como material estrutural (KALIL, 2007).

Mesmo com a revolução facilitando por meio de inovações a construção, conforme Kalil (2007), à falta de pesquisa e o desconhecimento de técnicas de racionalização deixava insegurança quanto às estruturas. O que mudou em meados de 1950 com procedimentos e normatizações referentes à alvenaria com o surgimento do código de obras, o que marcou o crescimento da alvenaria estrutural. Construído em Chicago de 1889 a 1891, o Edifício “Monadnock”, visualizado na figura 3, que marcou a moderna alvenaria estrutural, (SILVA 2004).

Figura 2 - Igreja Notre Dame, Paris.

Fonte: ZBAREN, (2017).

O crescimento da alvenaria estrutural continuou no mundo todo com diversas obras que marcaram essa ascensão. Segundo silva (2004), em Zurich, suíça havia um edifício de 18 pavimentos que em 1957 era considerado o edifício mais alto construído nesse sistema construtivo.

O primeiro congresso internacional sobre tema alvenaria estrutural aconteceu no Texas, resultou na publicação de anais por Johnson, gerando incentivos para tratar da estrutura com racionalidade.

2.2 NO BRASIL

Conforme Silva (2004), no Brasil com a ampliação das cidades e as necessidades urbanas de moradia, além das mudanças econômicas, culturais e políticas a qual se encontrava fez surgir os primeiros prédios em alvenaria estrutural

Figura 3 - Edifício Monadnock, Chicago.

com elementos de concreto. O Conjunto Habitacional - Central Parque da Lapa (figura 4), em São Paulo, 1966, marcado pela construção em alvenaria estrutural trouxe uma nova visão desse sistema à cultura brasileira no quesito construir.

Projetistas desenvolveram técnicas para conseguir ter maiores aproveitamentos dos materiais e evitar dimensionamentos exagerados voltando os estudos para a análise real das estruturas. Segundo Nascimentos Neto (1999), a acumulação de experiência dos últimos vinte anos aproximadamente tem levado à melhoria e ao refinamento das áreas da construção, com técnicas de cálculo, projetos de edifícios em alvenaria estrutural semelhantes ao nível que tem os projetos de concreto e aço.

Em meados dos anos 80 a alvenaria estrutural atingiu seu auge com a disseminação dos conjuntos habitacionais. As construtoras em busca de economia investiram na alvenaria estrutural considerando-a a tecnologia mais vantajosa. Porém, conforme Associação Brasileira de Corretores de Imóveis (ABCI, 1990), até 1972 não eram projetado edifícios com pavimentos superiores a quatro, os que utilizavam blocos de concretos em sua estrutura.

Somente em 1977, foi construído o Edifício “Jardim Prudência”, mostrado na figura 5, com 9 pavimentos, em São Paulo, em blocos sílico-calcários (SILVA, 2004).

Figura 4 - Conjunto Habitacional “ CPL”, São Paulo.

Fonte: Silva, (2004).

Apesar das vantagens econômicas que a alvenaria estrutural proporcionava, a inexperiência dos profissionais dificultou a execução com qualidade desse tipo de edificação, permitindo a desaceleração das construções que utilizavam esse processo e focando em soluções patológicas resultantes de execuções deste sistema construtivo. Entretanto, a realização de pesquisas, parcerias e novas indústrias de produção de materiais voltadas para área de alvenaria estrutural, faz com que os construtores interessem por esse sistema de construção (KALIL, 2007).

2.3 CONCEITUAÇÃO

Segundo Tauil e Nesse (2010), alvenaria é um conjunto de peças associadas em sua interface, que forma com a argamassa específica um elemento vertical coeso.

Figura 5 - Edifício Jardim Prudência, São Paulo.

21 2.3.1 Alvenaria estrutural não armada

Sistema tradicional utilizado geralmente em edificações de pequeno porte, como residências e prédios de até 8 pavimentos.

Segundo a ABNT (NBR – 10837 item 3.4), alvenaria estrutura não armada de blocos vazados de concreto é:

“Aquela construída com blocos vazados de concreto, assentados com argamassa, e que contém armaduras com finalidade construtiva ou de amarração, não sendo esta última considerada na absorção dos esforços calculados. ”

2.3.2 Alvenaria estrutural armada

Sistema que consistem em atribuir elementos específicos constituindo um todo solidário para resistir aos carregamentos.

Conforme ABNT (NBR – 1083 item 3.5), alvenaria estrutural armada de blocos vazados de concreto.

Aquela construída com blocos vazados de concreto, assentados com argamassa, na qual certas cavidades são preenchidas continuamente com graute, contendo armaduras envolvidas o suficiente para absorver os esforços calculados, além daquelas armaduras com finalidade construtiva ou de amarração.

(Parte 1 de 4)

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