Baixe Sistema de fôrmas para estrutura de concreto e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! Sistema de Fôrma para estrutura de concreto Paulo Nobuyoshi Assahi Engenheiro Civil (EPUSP-74) /ASSAHI Engenharia Ltda. email: pauloassahi@terra.com.br 1 Introdução 1.1 Histórico A tecnologia de fôrma, atualmente amplamente utilizada pela maioria das construtoras teve início nos canteiros de obra nos fins da década de 60. Tendo o Eng. Toshio Ueno (EPUSP-58) como precursor, o desenvolvimento deveu-se embasado nos conhecimentos da engenharia civil, complementado com as observações e experiências do dia-a-dia dos canteiros. O objetivo principal, na época, era a otimização dos custos através da melhoria da produtividade e do menor consumo de materiais com aumento do número de reaproveitamento dos mesmos. Todas as peças de madeira que compõem a fôrma passaram a ser pré-confeccionadas na bancada na sua dimensão definitiva mediante um desenho específico e definiu-se a seqüência de montagem, passo a passo, vinculando-a com a de inspeção. A grande novidade era a de, justamente, as peças terem suas dimensões definitivas, considerando- se todos os detalhes de seus encontros, cuja montagem planejada para ser executada sem o uso de serrotes, apenas acertando-se os encontros, substituindo-se o processo até então utilizado, de ajuste das dimensões “in-loco”, pois as peças eram apenas semiprontas. A outra mudança radical no processo produtivo de fôrma foi a da utilização de escoras estrategicamente distribuídas para permitir a retirada da grande parte da fôrma (entre 80% a 90%) enquanto que somente estas permaneciam prendendo uma pequena parte da fôrma, chamada de tiras de reescoramento, ainda com a estrutura em plena fase de cura, com idade entre 3 a 5 dias. Chamou-se, inicialmente, de reescoramento, pois as mesmas eram posicionadas 3 dias após concretagem das lajes e das vigas, antes do inicio do descimbramento. Atualmente, chamam-nas de escoras remanescentes, pois, a prática mostrou que é mais seguro quando as posicionamos antes ou durante a concretagem das vigas e lajes, conseguindo-se, desta maneira, melhor uniformidade de carregamento nas mesmas. Os resultados obtidos com estas mudanças foram alem das expectativas iniciais, tendo-se o objetivo alcançado com louvor em poucos anos. Melhorou-se a produtividade pela redução do retrabalho na montagem e otimizou-se o uso dos materiais, reduzindo-os a apenas 1 jogo de fôrma (mais 3 ou 4 jogos complementares para escoras remanescentes) mesmo para ciclo de produção de 1 laje / semana, até então, comumente utilizados 3 jogos completos de fôrma. E, como conseqüência natural do próprio processo, a precisão geométrica dos elementos moldados veio a melhorar nas mesmas proporções. O que se percebeu é que, tendo-se a exatidão na medida de confecção das partes da fôrma, normalmente retalhada para se obter peso adequado para transporte e manuseio manual, bastaria montá-las sem que abrissem frestas entre as peças ou que não remontassem uma sobre outra para se obter medida total correta. Baseado neste raciocínio criou-se o procedimento de inspeção de controle da qualidade geométrica eficaz, apenas com observação cuidadosa, sem a necessidade de utilização de qualquer instrumento de medição durante a montagem. Nascia desta maneira os primeiros sistemas de produção de fôrma que, ao longo das últimas décadas, foi-se adequando a outros e a novos equipamentos e acessórios e, também às necessidades cada vez mais exigentes do mercado. Atualmente, encontra-se em patamares bastante satisfatórios, tanto na qualidade e produtividade, como também no custo. Em algumas empresas o nível de excelência alcançou índices comparáveis aos melhores do mundo, considerando-se, evidentemente, as diferenças de processos operacionais de cada país, onde ainda existem grandes diferenças tanto nos partidos estruturais adotados, como também, na quantidade e na qualidade dos equipamentos de transportes verticais e horizontais utilizados. 2 Conceitos 2.1 Definição: fôrma e cimbramento De maneira sucinta, podemos dizer que a fôrma é um molde provisório que serve para dar ao concreto fresco a geometria e textura desejada, e de cimbramento, todos os elementos que servem para sustentá-lo até que atinja resistência suficiente para auto suportar os esforços que lhe são submetidos. Alem destas funções básicas, a fôrma e cimbramento têm outras importantes, tais como: • Proteção do concreto fresco na sua fase frágil, de cura, contra impactos, variações de temperatura e, principalmente, de limitar a perda de água por evaporação, fundamental para sua hidratação. • Servir de suporte para o posicionamento de outros elementos estruturais como a armação ou cabos e acessórios de protensão, como também, elementos de outros subsistemas, de instalações elétricas e hidráulicas. • Servir de suporte de trabalho para própria concretagem dos elementos estruturais. 2.2 Sistema de fôrma “Sistema é uma série de função ou atividade em um organismo que trabalha em conjunto em prol do objetivo do organismo”. W. Edwards Deming • Prazo de execução, influenciando diretamente a produtividade e o custo dos equipamentos locados. O custo da fôrma merece atenção especial não só pela sua representatividade, mas principalmente, pela sua suscetibilidade. Torna-se, na maioria das vezes, o único fator significativo de competitividade na execução de estrutura, uma vez que os itens armação e concreto são pouco variáveis, independentes da metodologia de execução. 3.4 Influência da fôrma no custo total do empreendimento O principal fator merecedor de cuidados é o seu potencial de gerar altos custos indiretos, tais como o de correção da estrutura, geralmente de valores significativos, ou o que induz custos adicionais a outros subsistemas pela falta de qualidade geométrica da estrutura originada pelo erro na escolha do sistema de fôrma ou pela má condução no gerenciamento de execução. Estes custos somados podem representar valores comparáveis ao da própria fôrma. Portanto, otimizar a fôrma deve significar otimizar a execução do empreendimento tendo-se como objetivo maior a qualidade da estrutura, condição fundamental para eliminação completa dos custos de desperdícios em todos os demais subsistemas. 4 Sistematização do processo produtivo ”O objetivo de um sistema deve ser estabelecido por aqueles que o gerenciam. Sem objetivo não se pode dizer que existe um sistema”. W. Edwards Deming A sistematização inicia-se com estabelecimento do objetivo. Na seqüência, planeja-se a estratégia para alcançá-lo, passo a passo, sob a ótica global, sistêmica. A primeira tarefa é a escolha do sistema a ser utilizado e desenvolve-se, na seqüência, o projeto de produção da fôrma. A atuação na qualificação e treinamento da mão-de-obra através de programas específicos também é fundamental, devendo-se envolver nesta tarefa, toda a equipe técnica de campo, desde os engenheiros, mestres-de-obras, encarregados, carpinteiros e serventes, até mesmo os eventuais consultores e colaboradores. Os objetivos da sistematização devem estar sempre em destaque e a todo o momento para serem assimilados por todos, conduzidos pelo seu gerente. Normalmente, os objetivos da sistematização da fôrma são: • Obter o sistema adequado às necessidades e às condições disponíveis. • Ter o controle da precisão geométrica dos elementos da estrutura. • Obter melhor produtividade nas atividades da fôrma, na confecção, montagem, desforma, transporte, conservação e manutenção. • Preservar o desempenho da estrutura com correto manuseio da fôrma • Obter o resultado mais econômico. 4.1 Escolha do processo de produção e do sistema de fôrma. A escolha do sistema produtivo, entre muitos possíveis, requer atenção minuciosa para prever e estudar todos os eventos que interferem direta e indiretamente no resultado da fôrma à luz dos conhecimentos teóricos e, principalmente, dos práticos, sob pena de optar-se pelo sistema tecnicamente correto e econômico, mas inadequado à realidade dos operários ou às condições do canteiro de obra. Os principais fatores que balizam a escolha são: • Características físicas, geométricas e especificações da estrutura Dimensão dos elementos, formato, número de repetição. Textura exigida • Insumos e serviços técnicos disponíveis na região. • Viabilidade de equipamento operacional de transporte vertical e horizontal. Gruas, guindastes, etc. • Prazo de execução estabelecido Materiais adquiridos ou locados O enfoque mais importante é o da adequabilidade. Deve-se optar pelo processo e sistema que atenda os objetivos, sempre sob visão sistêmica. Atendido a este quesito, evidentemente, a escolha recairá no mais econômico, o que na maioria dos casos não significa o mais barato, ou seja, de menor valor de aquisição, conforme veremos nos capítulos seguintes. 4.2 Projeto de produção de fôrma. O projeto de produção de fôrma, como também os procedimentos, são produtos naturalmente decorrentes do planejamento e definição do processo de execução, anteriormente definidos. Todos os estudos e considerações contemplados daquela fase devem ser documentados e divulgados de maneira precisa e rápida aos executores, ou seja, à equipe de obra. Portanto, o projeto de produção e os PES (procedimentos de execução dos serviços) e PIS (procedimento de inspeção dos serviços) são ferramentas técnicas de gestão do processo, sem os quais, o elo entre planejamento / execução fica interrompido. Nele são definidas todas medidas de confecção de todos componentes da fôrma e especificação do cimbramento e escoras remanescentes. Alem disso, todas as informações operacionais, tais como: seqüência e detalhes de montagem, de desforma, de descimbramento, ou seja, as informações que fizeram parte do raciocínio na sua elaboração deverão fazer parte deste trabalho. Os PES / PIS integrado a cada sistema é uma necessidade. Eles complementam as informações fundamentais para o bom desempenho, como também é a sua obediência disciplinada para se obter o resultado desejado. O projeto completo de produção de fôrma deve contemplar, no mínimo: • Desenhos de montagem da fôrma, sendo as principais: Planta de locação dos eixos e gastalhos / locação dos pilares Planta de cimbramento, travamentos, guias e barrotes e escoras remanescentes. Planta de processo de paginação da laje • Desenhos de confecção da fôrma • Especificação técnica dos materiais e Normas básicas operacionais. 4.2.1 Escolha dos materiais constituintes da fôrma A fôrma é um equipamento, e como tal, precisa das seguintes características: Praticidade: Manuseio fácil na montagem, desforma e transporte. Eficiência: Bom desempenho aliado à boa produtividade. Durabilidade: Ter a vida útil prevista. Econômico: Melhor custo total. (inicial + operacional + manutenção + indireto) Os insumos básicos utilizados na fôrma são: madeira, metal (aço e alumínio), plásticos, fibra de vidro e concreto. Os mais usuais, no entanto são as madeiras, principalmente as chapas compensadas específicas para fôrma, produto normalizado pela ABNT / NBR 9532 – Chapas de madeira compensada - especificação e ABNT / NBR 9490 – Lamina e compensado – terminologia, e as madeiras serradas. O prof. PETRUCCI (1987) enumera as seguintes vantagens que justificam o uso predominante das madeiras na fôrma. • Pode ser obtida em grandes quantidades a preço competitivo, existindo reservas para renovação do material; • Pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser rapidamente desdobradas em peças de pequenas dimensões; • Permite ser trabalhada com ferramentas simples e ser empregada várias vezes; 4.2.3 Detalhamento e apresentação O projeto de fôrma é um projeto de produção, ou seja, destina-se para manuseio e compreensão da equipe de campo. A sua apresentação, portanto, deve ser adequada, levando-se em consideração as reais condições dos nossos canteiros de obra, onde, na maioria deles não há condições ideais para uma leitura detalhada dos desenhos ou estudo mais minucioso. Qualquer necessidade como simples operação matemática, para obter alguma medida, será dificultosa, pois, a calculadora não faz parte dos acessórios e ferramentas de trabalho deles. A leitura deve ser clara, completa, objetiva, sem espaço para qualquer tipo de interpretação subjetiva. Apresenta-se na seqüência, a título de simples exemplos, reprodução de trechos de projeto de fôrma utilizado em obras. Título: PLANTA DE LOCAÇÃO E VERIFICAÇÃO DE GASTALHO DETALHE AMPLIADO a ata Drs di a | á Etros : — é Eloa Et E A A E! (226/1024 : E j + : E3o | a : F : y 8 5 : + 1628 sas i q [dl dos (TT NEIXOY2 3 fer/258y , Ed 227 ' a Elf aa, = a E a BE a sl esezr zaz À -, 3 E I (e3/20.0) E [=] DETALHE: medidas de gastalho LOCAÇÃO DO GASTALHO DETALHE GENÉRICO DE GASTALHO lo A “ B+3,6em A+22em título: Projeto de produção dos Pilares Detalhe genérico para painéis laterais dos pilares: estruturação título: Detalhe genérico das grades: estruturação do pilar titulo: Projeto executivo das vigas: detalhes genéricos DETALHE-ESTRUTURAÇÃO DOS PAINÉIS DAS VIGAS DETALHE GENÉRICO DO PANEL(A) Pio DETALHE DO PAINEL (ELEVAÇÃO) E erre Cn DE FUNDO pá pira o end EO ST ADE TENGE MET nado t Dea fds SN É em do EHGQETO s7 SUT eras ereto DETALHE SENÉRICO DO PAINEL(B) Ea, couro PARA VIGADEE Heidar) DETALHE ENCONTRO E PLA visa vo semnaros Puno PILAR viga DETALHE - PAINEL DO FUNDO LER Eenpurupação me ver? DETALHE GENÉRICO DO PAINEL(B) (PARK VIGAS DE “e40enh (ELEvaÇãO) esupraçãs parar tomrção or con VISA-NIGA er face noso) morena frames erros DETALHE "Mº - ENCAXE FUNDO (VIGAVIGA) (P/ VIGAS DE MESNA ALTURA) vista * em a Se [e Ngsraos ee 12em -DETALHE- EMENDA DOS SARRAFOS É CORTE GENERICO PYVIGAS DE BORDA santo 1º testo roms || título: Projeto de produção da viga V304 (v304) = (Vaza) V (leia) fabricar 2x PDEIÇÃO DAS ESCORAS DE VIAS Jos) 71 4 1 41 lag POSIÇÃO DAS ESCORAS DE VIGAS 110.5/111.5 [1895 [2535 [324.5 [365 (ACUMULADA) e POSIÇÃO DAS EBCORAS REMANESCENTES 127 Lam 1 127 | * EEE TT BARRAFO DUPLO DE 106 19 |] 147 | 147 us POGIÇÃO DA COSTURAS q pol sia título: Projeto de distribuição das escoras de viga: travamentos DISTRIBUIÇÃO DAS ESCORAS DE VIGAS (4) v301 |tá/as P aSvios | 1a/46 título: Paginação das lajes: montagem EIXO Y1 Título: Esquema de escoras remanescentes 5 Montagem e desmoldagem: prazos, critérios e patologias decorrentes. Devem-se prever no projeto e nos procedimentos operacionais, todos os cuidados necessários para pós concretagem, até o descimbramento total e liberação para início dos serviços seguintes. A desmoldagem ou, simplesmente a desforma é a primeira atividade pós concretagem, entendendo-a como a retirada da fôrma, sem descimbrá-la. É necessário levar-se em consideração que, com esta atividade expomos a estrutura à perda de água da superfície por evaporação, muito prejudicial à cura do concreto e também, aos eventuais choques em função da intensa movimentação dos operários nesta fase. Recomenda-se, mínimo de 60 horas para início desta atividade, não se esquecendo da necessidade da continuidade do processo de cura do concreto, mantendo-o úmido pelo prazo estabelecido pela especificação pertinente e, também da proteção com madeira nos trechos vulneráveis ao choque mecânico. O descimbramento é operação de retirada dos elementos portantes da fôrma, e conseqüentemente da estrutura. Para possibilitar a reutilização das escoras nas etapas seguintes são retirados prematuramente, porém, no prazo nunca menor que 72 horas com confirmação da conformidade de resistência aos 3 dias do concreto. Ao retirá- los, passamos os esforços atuantes às escoras remanescentes já distribuídas. Estas, a partir deste momento, tem a função de continuar sustentando a estrutura e absorver ou repassar a seu apoio todas as cargas incidente até a sua cura total, mantendo-a dentro de condições previstas, toleráveis de deformações. O correto dimensionamento, como também, os cuidados operacionais rígidos são fundamentais para preservar as características de desempenho da estrutura. Qualquer falha causará micro fissuramento no concreto, comprometendo-o para sempre a sua rigidez. 5.1 Procedimentos operacionais 5.1.1 Procedimento de execução dos serviços ( PES ) O procedimento de execução de serviço – PES é a descrição, etapa por etapa, das atividades de produção do sistema, de confecção, de montagem e de desforma. Define a seqüência lógica operacional, pois, faz parte integrante do raciocínio contido no projeto. É o manual de utilização do equipamento-fôrma. Os detalhes que caracterizam cada sistema são criados levando-se em consideração a seqüência construtiva. Devem, portanto, ser amplamente divulgados através deste documento para obter o máximo desempenho da fôrma. Quando o PES é ignorado, percebe-se que a produção se torna caótica, improdutiva e inverificável durante a sua montagem. Como conseqüência, muitos erros estarão camuflados ou, se descobertos, tolerados face às dificuldades em corrigi-los. 5.1.2 Procedimento de inspeção dos serviços ( PIS ) O procedimento de inspeção de serviço – PIS é a descrição, etapa por etapa, das atividades de inspeção dos serviços. As inspeções são relativamente simples e rápidas, desde que feitas no momento correto. Existem dois tipos de inspeção, uma feita pelo engenheiro e outra, pelo mestre-de-obra. As inspeções de preparo são as avaliações e julgamentos que fazem necessários no início de cada etapa do serviço, cujo objetivo é a tomada de decisão de autorizar ou não o seu início. Devem ser executadas pelo engenheiro de obra, ou na sua impossibilidade, pelo técnico ou estagiário sob sua responsabilidade, pois ela significa o aceite e recebimento dos serviços até aquele momento. Recomenda-se elaborar uma tabela destas inspeções (check-list), escolhendo-se os itens mais importantes e relacionado-os em ordem seqüencial cronológica, complementadas com outras definições, tais como: • atividade a ser inspecionada • instrumento a ser utilizado para a inspeção. • tolerância admitida. • Visto e data do responsável pela inspeção e recebimento