Apostila Tecnica da construção civil1

Apostila Tecnica da construção civil1

(Parte 1 de 7)

ECV 5356 – TÉCNICAS DE CONSTRUÇÃO CIVIL I

Professora: Denise Antunes da Silva

Florianópolis, março de 2003.

1. PROJETO

O projetista (engenheiro ou arquiteto) que concebe um prédio precisa transmitir suas idéias ao seu cliente (para que este as aprove) e ao construtor (para que este o construa). Para tanto, o projetista fixa sua concepção numa série de documentos que constituem o projeto.

O projeto é, então, o conjunto de documentos gráficos (desenhos) e escritos que o projetista utiliza para comunicar suas idéias. Segundo a NBR 5679, o projeto é “a definição qualitativa e quantitativa dos atributos técnicos, econômicos e financeiros de uma obra de engenharia e arquitetura, com base em dados, elementos, informações, estudos, discriminações técnicas, cálculos, desenhos, normas, projetos e disposições especiais.

1.1 DETALHAMENTO DO PROJETO

O engenheiro ou arquiteto começa seu trabalho fazendo estudos preliminares, que ele analisa sob os pontos de vista técnico, artístico, e econômico até chegar a uma solução, a seu ver, satisfatória. Essa solução ele passa a limpo, de forma ainda singela e em escala reduzida, e a apresenta à aprovação do cliente: é o anteprojeto, que, se aprovado, servirá de base à execução do projeto básico.

O projeto básico é o projeto que reúne todos os elementos necessários à contratação da execução da obra. É um projeto completo, incluindo os projetos de arquitetura, estruturais, de instalações, detalhes de esquadrias, de serralheria, discriminações técnicas, etc. Seria, assim, a reunião de todos os dados necessários ao orçamento da obra.

De posse do projeto básico, o cliente escolhe (por contratação direta ou por licitação) uma empresa construtora que irá executar a obra. O próximo passo é a firmação do contrato entre ambos. Pode ocorrer de o projeto básico passar por pequenas alterações e detalhamentos após firmado o contrato. Assim, o projeto que o construtor vai receber não é mais o projeto básico, mas o que se denomina de projeto executivo (projeto de execução).

O projeto executivo é então o projeto que reúne todos os elementos necessários e suficientes à execução completa da obra, detalhando o projeto básico. Um projeto básico idealizado já consiste no projeto executivo. Entretanto, é possível que sejam feitas alterações no momento de execução dos serviços, por variados motivos. Assim, ao concluir a obra, esta não é exatamente o que consta do projeto executivo. Para que o projeto represente a realidade - o que é muito importante para os trabalhos de manutenção da edificação e para eventuais futuras reformas e ampliações - é indispensável corrigir o projeto executivo, transformando-o no projeto como construído.

O projeto como construído (‘as built’) é, então, a definição qualitativa de todos os serviços executados, resultante do projeto executivo com as alterações e modificações havidas durante a execução da obra. O projeto como construído é conhecido também como projeto final de engenharia.

1.2 ELABORAÇÃO DOS PROJETOS

Os projetos devem ser elaborados a partir de entendimentos entre o

PROJETISTA, o CLIENTE e o CONSTRUTOR, levando-se em consideração três pontos fundamentais: i) as características do terreno (localização, metragem, acessos, serviços públicos existentes, orientação NS, prédios vizinhos); i) as necessidades do cliente (tipo de construção: residencial, comercial, industrial ou mista; número de pavimentos; características da edificação: número de cômodos, tamanho dos cômodos, distribuição, etc.; características dos acabamentos; verba disponível para a obra); e i) a técnica construtiva a ser adotada.

1.2.1 Estudos preliminares

Nesta fase, o projetista deve ir ao lote e identificá-lo, medindo sua testada e seu perímetro. Deverá ser feita também uma verificação da área de localização e situação do lote dentro da quadra (distâncias do lote às esquinas), e medidas de ângulos através de levantamentos expeditos ou topográficos (se for o caso), comparando-se os dados assim levantados com as informações contidas na escritura do lote.

O projetista deve verificar também a existência de serviços públicos no local: rede de água, rede elétrica, rede de esgoto, rede de gás, cabos telefônicos na rua, existência de pavimentação, drenagem, e largura da rua. No caso de não existir rede de água, devem ser tomadas informações com os vizinhos e empresas especializadas sobre a possibilidade de abertura de poços artesianos.

Deve ser feita uma avaliação sobre a inclinação do lote, se este não for plano. A verificação da existência de materiais naturais como areia, pedra, tijolo, madeira, etc., e a verificação da disponibilidade de mão-de-obra no local também são tarefas que cabem ao projetista da obra.

Devem ser tomadas as seguintes providências imediatas:

1.2.1.1 Limpeza do terreno: a limpeza do terreno compreende os serviços de capinagem, limpeza do roçado, destocamento, queima e remoção da vegetação retirada, permitindo que o lote fique livre de raízes e tocos de árvores. Assim, facilitaM-se os trabalhos de topografia, obtendo-se um retrato fiel de todos os acidentes do terreno, e os trabalhos de investigação do subsolo necessários para o projeto de fundações.

A capinagem é feita quando a vegetação é rasteira e com pequenos arbustos, e o instrumento necessário para esse serviço é a enxada.

O roçado é necessário quando existirem também árvores de pequeno porte, que podem ser cortadas com foice.

O destocamento é realizado quando houver árvores de grande porte, sendo necessário desgalhar, cortar ou serrar o tronco e remover partes da raiz. Esse serviço pode ser feito com máquinas de grande porte ou manualmente com machado, serrote ou enxadão.

Toda a vegetação removida deve então ser retirada ou queimada no próprio lote.

No caso de existirem edificações ou outras benfeitorias no lote, deve-se decidir pela sua manutenção ou demolição, sempre verificando antes se não se trata de patrimônio tombado pela União. Caso seja confirmada a demolição, esta poderá ser feita por processo manual ou mecânico. A demolição manual visa o reaproveitamento de materiais e componentes, como tijolos, esquadrias, louças, revestimentos, etc. A demolição mecânica pode ser feita por meio de martelete pneumático ou por equipamentos maiores.

As demolições são regulamentadas pelas normas NB-19 (aspecto de segurança e medicina do trabalho) e NBR 5682/7 - “Contratação, execução e supervisão de demolições” (aspecto técnico). Os principais cuidados citados por essas normas são:

⇒ os edifícios vizinhos à obra de demolição devem ser examinados, prévia e periodicamente, no sentido de ser preservada sua estabilidade;

⇒ quando o prédio a ser demolido tiver sido danificado por incêndio ou outras causas, deverá ser feita análise da estrutura antes de iniciada a demolição;

⇒ a demolição das paredes e pisos deverá ser iniciada pelo último pavimento. A demolição de qualquer pavimento somente será iniciada quando terminada a do pavimento imediatamente superior e removido todo o entulho;

⇒ na demolição de prédio de mais de dois pavimentos, ou de altura equivalente, distando menos de 3 metros da divisa do terreno, deve ser construída uma galeria coberta sobre o passeio, com bordas protegidas por tapume com no mínimo 1 metro de altura;

⇒ a remoção dos materiais por gravidade deve ser feita em calhas fechadas, de madeira ou metal;

⇒ os materiais a serem demolidos ou removidos devem ser previamente umedecidos, para reduzir a formação de poeira;

⇒ nos edifícios de 4 ou mais pavimentos, ou de 12 metros ou mais de altura, devem ser instaladas plataformas de proteção ao longo das paredes externas.

1.2.1.2 Levantamento topográfico: os levantamentos topográficos são feitos para se obter dados fundamentais à elaboração do projeto, como: dimensões exatas do lote, ângulos formados entre os lados adjacentes, perfil do terreno, existência de acidentes geológicos, afloramento de rochas, etc.

Os levantamentos topográficos geralmente são feitos com teodolito e níveis. Entretanto, em certas circunstâncias pode haver a necessidade de se fazer um levantamento expedito com trenas, metros, nível de pedreiro, nível de mangueira e fio de prumo.

Devem constar do levantamento topográfico: ∗ a poligonal, ou seja, o contorno do terreno;

∗ curvas de nível de 50 em 50 centímetros, de acordo com a inclinação do terreno;

∗ inclinação do terreno;

∗ dimensões perimetrais (lados da poligonal);

∗ ângulos formados entre lados adjacentes da poligonal;

∗ área do terreno;

∗ RN (referência de nível);

∗ construções já existentes no terreno;

∗ localização de árvores com indicação do diâmetro e da altura aproximada;

∗ galerias de águas pluviais ou esgoto;

∗ postes de energia mais próximos ao lote, e seus respectivos números;

∗ ruas adjacentes;

∗ croqui de situação, onde deve aparecer a via de maior importância do bairro ou loteamento onde se localiza o lote;

∗ orientação NS, através de bússola ou plantas da cidade.

1.2.1.3 Reconhecimento do subsolo: a elaboração de projetos de fundações exige um conhecimento adequado do solo no local onde será executada a obra, com definição da profundidade, espessura e características de cada uma das camadas que compõem o subsolo, como também do nível da água e respectiva pressão. A obtenção de amostras ou a utilização de algum outro processo para a identificação e classificação dos solos exige a execução de ensaios de campo, ou seja, ensaios realizados no próprio local onde será edificado o prédio. A determinação das propriedades do subsolo que importam ao projeto de fundações poderia ser tanto feita por ensaios de laboratório como ensaios de campo. Entretanto, na prática das construções, são realizados na grande maioria dos casos ensaios de campo, ficando a investigação laboratorial restrita a alguns poucos casos especiais em solos coesivos.

Dentre os ensaios de campo existentes em todo o mundo, os que mais se destacam são:

∗ SPT - Standard Penetration Test

∗ SPT-T - SPT complementado com medidas de torque ∗ CPT - Cone Penetration Test

∗ CPT-U - CPT com medida das pressões neutras

∗ Vane-test - ensaio da palheta

∗ Pressiômetros (de Ménard e auto-perfurantes)

∗ Dilatômetro de Marchetti

∗ Provas de carga através de ensaios de carregamento de placa

∗ ensaios geofísicos (cross-hole)

O SPT é, de longe, o ensaio mais executado na maioria dos países do mundo e também no Brasil. Entretanto, há uma certa tendência de substituí-lo pelo SPT-T, mais completo e praticamente com o mesmo custo. O CPT e o CPT-U possibilitam uma análise mais detalhada do terreno.

A sondagem à percussão é um método de ensaio de campo que possibilita a retirada de amostras para análise em laboratório. Quando associada ao ensaio de penetração dinâmica (SPT), mede a resistência do solo ao longo da profundidade perfurada. Para a execução das sondagens, determina-se em planta, na área a ser investigada, a posição dos pontos a serem sondados. No caso de edificações, procura-se dispor as sondagens em posições próximas às extremidades e nos pontos de maior concentração de carga. Deve-se evitar a locação de pontos alinhados, para que se tenha o reconhecimento em diversas regiões do lote. Como regra, nunca se deve realizar apenas um furo de sondagem, pois são comuns variações de resistência e tipo de solo em áreas não necessariamente grandes.

Marcados os pontos em planta, os mesmos devem ser locados e nivelados no terreno, ou seja, todos deverão iniciar à mesma profundidade. O nivelamento deve ser feito em relação a um RN fixo e bem determinado para toda a obra, mas fora da zona de influência desta (ex.: meio-fio de passeio, tampa de poço de visita de serviços públicos como água, esgoto, energia elétrica, gás, telefone, etc.). Para se iniciar uma sondagem, monta-se sobre o terreno, na posição de cada perfuração, um cavalete chamado de tripé (figura 1.1). Inicia-se o furo, e com auxílio de um trado cavadeira (figura 1.2), perfura-se até 1 metro de profundidade. Acopla-se então o amostrador padrão (ou barrilete amostrador, com diâmetros interno e externo de 1 3/8”e 2”, respectivamente, mostrado na figura 1.3), e é apoiado no fundo do furo aberto com o trado cavadeira. Ergue-se um martelo ou pilão (peso de 65 Kg), preso ao tripé por meio de corda e roldanas, até uma altura de 75cm, e deixa-se cair sobre a haste do amostrador em queda livre. Esse procedimento é realizado até que o amostrador penetre 45cm no solo, contando-se o número de quedas do martelo necessário para a cravação de cada segmento de 15cm do total de 45cm.

Figura 1.1 - Tripé para sondagem Figura 1.2 - Trado cavadeira ou concha

Figura 1.3 - Amostrador padrão

A soma do número de golpes necessários à penetração dos últimos 30cm do amostrador é designada por N, e é esta a informação que é correlacionada com as propriedades do solo para a elaboração dos projetos de fundações. A descrição de cada camada é feita pela análise do solo retirado da ponta do amostrador padrão.

Prossegue-se a perfuração por mais meio metro até que a próxima cota de amostragem seja alcançada (ou seja, a 2 metros de profundidade), por meio do trado espiral ou helicoidal (figura 1.4), que remove solos de certa coesão e acima do nível

do lençol freático. Quando o solo for muito resistente ou quando houver água do lençol freático, não é mais possível o avanço do trado. Parte-se então para a perfuração com auxílio de circulação de água. A circulação de água é feita com o auxílio de um motor-bomba, uma caixa d’água para decantação e um dispositivo que é acoplado na extremidade da haste, chamado trépano. A haste é então submetida a movimentos de percussão e rotação. Esses movimentos, juntamente com a pressão da água, fazem com que o trépano rompa a estrutura do solo que, misturado à água, sobe à superfície e é despejado no reservatório. O material mais pesado decanta (solo), e a água é novamente injetada no furo, criando um circuito fechado de circulação. Quando, por qualquer motivo, as paredes da perfuração não permanecerem estáveis, auxilia-se o processo com a cravação de tubos de revestimento, trabalhando-se internamente a eles.

Figura 1.4 - Trado espiral

Dessa maneira, a sondagem avança em profundidade, medindo a resistência a cada metro e retirando com o amostrador amostras do tipo de solo atravessado.

Os resultados de uma sondagem são sempre acompanhados de um relatório com as seguintes indicações: 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 permitiram classificá-las; nível do terreno e nível da água; resistência à penetração do amostrador padrão, indicando as condições em que a mesma foi tomada (diâmetro do amostrador, peso do martelo e altura de queda). O ensaio é normalizado pela NBR 6484/80 - “Execução de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos”.

1.2.2 Anteprojeto

Para a elaboração do anteprojeto, os seguintes elementos são necessários: a) estudos preliminares (item 1.1.1) b) uso do edifício conforme o plano diretor (residencial, comercial, industrial, recreativo, religioso, outros); c) densidade habitacional no local, recuos, taxa de ocupação do lote, índice de aproveitamento do lote; d) gabarito permitido (altura do prédio); e) área construída prevista; f) elementos geográficos naturais do lote (orientação NS, regime de ventos predominante, regime pluvial, regime de temperaturas, etc.)

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