Alvenaria Estrutural, Notas de estudo de Engenharia Civil

Baixe Alvenaria Estrutural e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 1 Escola Politécnica Universidade Federal da Bahia Tecnologia da Construção Civil Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco AULA 5 ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA ESTRUTURAL: Processo Construtivo que se caracteriza pelo uso de paredes como principal estrutura suporte do edifício, dimensionada através de CÁLCULO RACIONAL O QUE É ALVENARIA ESTRUTURAL? O QUE É ALVENARIA ESTRUTURAL? TEATRO MUNICIPAL – SÃO PAULO O QUE É ALVENARIA ESTRUTURAL? PREDIO COM BLOCO DE VEDAÇÃO MACEIO Conceituação: ! Processo Construtivo de SEGURANÇA DETERMINADA ! Com grande POTENCIAL DE RACIONALIZAÇÃO ! Simplicidade de ORGANIZAÇÃO e execução do Processo Histórico ! Principal material de construção até o início do século XX ! Vários exemplos na história da humanidade UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 2 Histórico ! São projetadas empiricamente ! Técnicas passadas de geração para geração ! Avanços com base na experiência anterior ! Isto ocorre até os dias atuais Histórico ! Exemplo mais marcante é o Monadnock Building ! Construído em Chicago entre 1889 e 1891 ! com 16 andares, 65 m de altura ! paredes de 1,80 m de espessura no térreo UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 5 Histórico – no Brasil ! Início dos anos 90 ! Esforço de normalização ! Início do desenvolvimento tecnológico no país ! Na EPUSP ! EPUSP/TEBAS ! EPUSP/ENCOL ! Formação de novos centros de pesquisa ! Disseminação na produção de edifícios de padrão médio UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 6 Histórico Disseminação na produção de edifícios de padrão médio ! Alvenaria Armada até 24 pavimentos ! Alvenaria Não Armada até 13 pavimentos ! Outros usos ! Muros de arrimo ! Caixas d’água ! Alvenaria protendida Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural ! Técnica executiva simplificada ! Facilidade de treinamento da mão-de-obra TÉCNICA EXECUTIVA SIMPLIFICADA Assentamento dos blocos !! ! TÉCNICA EXECUTIVA SIMPLIFICADA FACILIDADE DE TREINAMENTO DA MÃO-DE-OBRA UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 7 Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural ! Técnica executiva simplificada ! Facilidade de treinamento da mão-de-obra ! Menor diversidade de materiais e mão-de- obra MENOR DIVERSIDADE DE MATERIAIS E MÃO- DE-OBRA Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural ! Técnica executiva simplificada ! Facilidade de treinamento da mão-de-obra ! Menor diversidade de materiais e mão-de- obra ! Facilidade de controle FACILIDADE DE CONTROLE FACILIDADE DE CONTROLE Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural ! Técnica executiva simplificada ! Facilidade de treinamento da mão-de-obra ! Menor diversidade de materiais e mão-de- obra ! Facilidade de controle ! Eliminação de interferências UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 10 EXCELENTE FLEXIBILIDADE E VERSATILIDADE EXCELENTE FLEXIBILIDADE E VERSATILIDADE Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural ! Excelente Flexibilidade e Versatilidade ! Flexibilidade no planejamentos de execução das obras FLEXIBILIDADE NO PLANEJAMENTOS DE EXECUÇÃO DAS OBRAS FLEXIBILIDADE NO PLANEJAMENTOS DE EXECUÇÃO DAS OBRAS Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural ! Excelente Flexibilidade e Versatilidade ! Flexibilidade no planejamentos de execução das obras ! Facilidade de organização do Processo de Produção UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 11 FACILIDADE DE ORGANIZAÇÃO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO FACILIDADE DE ORGANIZAÇÃO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural ! Excelente Flexibilidade e Versatilidade ! Flexibilidade no planejamentos de execução das obras ! Facilidade de organização do Processo de Produção ! Possibilidade de diferentes níveis de mecanização POSSIBILIDADE DE DIFERENTES NÍVEIS DE MECANIZAÇÃO POSSIBILIDADE DE DIFERENTES NÍVEIS DE MECANIZAÇÃO Principais Vantagens da Alvenaria Estrutural GRANDE POTENCIAL DE REDUÇÃO DE CUSTOS UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 12 Desvantagens da Alvenaria Estrutural ! A a alvenaria estrutural não admite improvisações do tipo ..... ! “depois tira na massa” ! faz e quebra ! “na obra a gente vê o que faz” NÃO ADMITE IMPROVISAÇÕES Desvantagens da Alvenaria Estrutural ! A CONCEPÇÃO ESTRUTURAL ! CONDICIONA A ARQUITETURA; ! INIBE A DESTINAÇÃO DOS EDIFÍCIOS; ! RESTRINGE A POSSIBILIDADE DE MUDANÇAS; INIBE A DESTINAÇÃO DOS EDIFÍCIOS Desvantagens da Alvenaria Estrutural ! Para se conseguir as vantagens é necessário que se encare de forma sistêmica: ! PROJETO bem estudado e elaborado; ! MATERIAIS com qualidade assegurada; ! Mão-de-obra TREINADA e supervisionada; ! Obra organizada e PLANEJADA. ONDE É POSSÍVEL EMPREGAR A ALVENARIA ESTRUTURAL? ! HABITAÇÃO DE INTERESSE SOCIAL ! HABITAÇÃO DE BAIXO-MÉDIO PADRÃO ! HABITAÇÃO DE ALTO PADRÃO UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 15 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO NO EXTERIOR EXEMPLOS DE APLICAÇÃO NO EXTERIOR EXEMPLOS DE APLICAÇÃO NO EXTERIOR ONDE É POSSÍVEL EMPREGAR A ALVENARIA ESTRUTURAL? ! MUROS DE ARRIMO ! CAIXAS D´ÁGUA ! EDIFÍCIOS COMERCIAIS MUROS DE ARRIMO MUROS DE ARRIMO UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 16 MURO DE ARRIMO EM ALVENARIA PROTENDIDA MURO DE ARRIMO EM ALVENARIA PROTENDIDA MURO DE ARRIMO EM ALVENARIA PROTENDIDA CAIXAS D´ÁGUA EDIFÍCIOS COMERCIAIS Tecnologias Racionalizadas suprimentos recursos humanos documentação projeto Barros (1996), Controle do processo UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 17 a qualidade do projeto é condição necessária para a implantação de uma política de racionalização e qualidade. É FUNDA- MENTAL GESTÃO DO PROCESSO DE PROJETO EXEMPLO - Edifício de 15 Pavimentos ! Necessidade muito grande de integração entre as diversas disciplinas ! estrutura x arquitetura x instalações x paisagismo x fundações ! Terreno muito acidentado ! Necessidade de redução de custo e racionalização do trabalho Concepção estrutural integrada " Melhor aproveitamento da capacidade resistente da alvenaria " Facilidade de contraventamento do edifício " Possibilidade de levar as paredes até a fundação " Minimização das Transições UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 20 RESULTADO FINAL # VIABILIDADE RESULTADO FINAL # VIABILIDADE EXEMPLO - Edifício de 15 Pavimentos ! Solução foi integrada desde o início ! Prazo bastante longo para desenvolvimento dos projetos ! Resultado bastante interessante em termos de custos de produção especialistas dos produtos # experiência na execução CONSTRUTIBILIDADE APLICAÇÃO DA RACIONALIZAÇÃO AOS DIVERSOS SUBSISTEMAS • Modulação e coordenação dimensional; • Interface com instalações; • Interface com esquadrias; • Interface com revestimentos; • Soluções construtivas racionalizadas. UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 21 COORDENAÇÃO DIMENSIONAL “Técnica que permite relacionar de maneira coordenada as medidas de todos os elementos e componentes, permitindo seu acoplamento através de SIMPLES MONTAGEM” COORDENAÇÃO DIMENSIONAL É O PRINCÍPIO BÁSICO DA INDUSTRIALIZAÇÃO COORDENAÇÃO MODULAR “Técnica que permite relacionar as medidas de projeto com as demais medidas modulares, por meio de um reticulado espacial de referência” COORDENAÇÃO MODULAR $ESSENCIAL PARA A RACIONALIZAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL; $É UM DOS PRINCIPAIS MOTIVOS DA ALVENARIA ESTRUTURAL SER CONSIDERADA UM PROCESSO RACIONALIZADO “MÓDULO” ! Uso de base de comprimento ou volume como referência de dimensão; ! Uso de fator numérico que determina uma série de relações, proporcionais à base Dimensão = n.M FATOR NUMÉRICO INTEIRO MÓDULO “MÓDULO” CRIA A REGRA A PARTIR DA QUAL É POSSÍVEL COORDENAR OS COMPONENTES UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 22 Vantagens: ! Organizar dimensionalmente a indústria; ! Racionalizar projeto e execução; ! Permitir flexibilidade e evolução; ! Incentivar a intercambialidade; ! Promover a padronização; ! Aumento da precisão; ! Contribuir para o incremento do nível de desempenho e qualidade. NA ALVENARIA ESTRUTURAL: ! Módulo # dimensão do bloco NA ALVENARIA ESTRUTURAL: NA ALVENARIA ESTRUTURAL: NA ALVENARIA ESTRUTURAL: NA ALVENARIA ESTRUTURAL: UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 25 Exemplo de Modulação da Alvenaria Exemplo de Modulação da Alvenaria MÓDULO DE 30 cm MÓDULO DE 30 cm MÓDULO DE 30 cm MÓDULO DE 30 cm UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 26 MÓDULO DE 30 cm MÓDULO DE 30 cm MÓDULO DE 30 cm MÓDULO DE 30 cm BLOCO DE CONCRETO (140 x 390 mm) ! blocos especiais (para ajustar à modulação de 20 cm) BLOCO DE CONCRETO (140 x 390 mm) UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 27 ! blocos especiais (para ajustar à modulação de 20 cm) BLOCO DE CONCRETO (140 x 390 mm) ! blocos especiais (para ajustar à modulação de 20 cm) BLOCO DE CONCRETO (140 x 390 mm) ! blocos especiais (para ajustar à modulação de 20 cm) BLOCO DE CONCRETO (140 x 390 mm) Modulo de 20 cm Modulo de 20 cm Modulo de 20 cm UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 30 Shaft Visitável Parede hidráulica Passagem pelo forro falso Embutimento no forro Shaft horizontal Enchimento UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 31 Carenagem Passagem no vazado do bloco Passagem no vazado do bloco Passagem no vazado do bloco Caixas em pré-moldado Caixinhas pré-embutidas UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 32 Vazado dos blocos ! Vergas e contra-vergas moldados no local ! Vergas e contra-vergas pré-moldadas ! Contramarco de argamassa armada ! Batentes envolventes ! Contramarco montado no local Interface com Esquadrias Verga moldada no local Contraverga moldada no local Contraverga moldada no local Moldada no local # gabarito UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 35 Revestimento sem regularização Revestimento sem regularização Laje acabada (sem regularização) Laje Acabada Laje Acabada (revestida) ! Moldada no local ! Pré-moldado pesado ! Pré-moldado leve (tipo jacaré) Escadas UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 36 Pré-moldado pesado Pré-moldado pesado Pré-moldada pesado Pré-moldada pesado Pré-moldada ( painéis) Pré-moldada (jacaré) UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 37 Pré-moldada (jacaré) Pré-moldada (jacaré) Pré-moldada (jacaré) Pré-moldada (jacaré) Pré-moldada (jacaré) Pré-moldada (jacaré) UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 40 ! COMPONENTES DO EDIFÍCIO ! QUANTIDADES DE PAREDES/LAJES ! INSTALAÇÕES ! FUNDAÇÃO ! COBERTURA, ETC. ! ÍNDICE DE COMPACIDADE ! PÉ-DIREITO ! NÚMERO DE PAVIMENTOS CARACTERÍSTICAS DO PROJETO CUSTOS (1) (com base em orçamento) ! 1 SUBSOLO (315,60 m2) ! 1 TÉRREO (205,89 m2) ! 4 TIPOS (236,90 m2) ! 1 COBERTURA DUPLEX (236,90+156,24 m2) ! CASA DE MÁQUINAS (30,11 m2) ! TOTAL: 1892,34 m2 CUSTOS (1) ALVENARIA ESTRUTURAL: ETAPAS CUSTO (R$) 1o. Sem/03 % ACUM. ACABAMENTOS R$240.388,64 26% 26% ESTRUTURA R$236.468,96 26% 52% INDIRETOS R$104.380,00 11% 63% FECHAMENTOS R$72.492,74 8% 71% HIDRÁULICA R$100.000,00 11% 82% FUNDAÇÕES R$67.423,38 7% 89% ELÉTRICA R$60.000,00 7% 96% ELEVADORES R$36.750,00 4% 100% TOTAL R$917.903,72 ALVENARIA ESTRUTURAL: 26% 26%11% 8% 11% 7% 7% 4% ACABAMENTOS ESTRUTURA INDIRETOS FECHAMENTOS HIDRÁULICA FUNDAÇÕES ELÉTRICA ELEVADORES CUSTOS (1) ESTRUTURA CONVENCIONAL: ETAPAS CUSTO (R$) 1o. Sem/03 % ACUM. ACABAMENTOS R$267.648,44 26% 26% ESTRUTURA R$221.226,04 22% 48% INDIRETOS R$139.120,00 14% 62% FECHAMENTOS R$111.666,20 11% 73% HIDRÁULICA R$100.000,00 10% 83% FUNDAÇÕES R$78.815,16 8% 90% ELÉTRICA R$60.000,00 6% 96% ELEVADORES R$36.750,00 4% 100% TOTAL R$1.015.225,84 CUSTOS (1) ESTRUTURA CONVENCIONAL: 26% 22% 14% 11% 10% 8% 6% 4% ACABAMENTOS ESTRUTURA INDIRETOS FECHAMENTOS HIDRÁULICA FUNDAÇÕES ELÉTRICA ELEVADORES CUSTOS (1) UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 41 DIFERENÇAS ALVENARIA ESTRUTURAL # R$ 917.903,74 # 485,45 R$/m2 ESTRUTURA RETICULADA # R$ 1.015.225,84 # 536,59 R$/m2 DIFERENÇA # ALV. EST. 10,6 % MAIS ECONÔMICO CUSTOS (1) % Estudo comparativo baseado em trabalho acadêmico da Univ. Federal de Santa Maria (RS); • CASE : análise de edifício de 9 pavimentos tipo, 4 aptos por andar (348 m2 de laje) com a comparação entre as seguintes etapas : •Estrutura; •Vedações; •Revestimento interno e externo; •Estas etapas, representam custo médio aproximado de 50% da edificação CUSTOS (2) Serviço (Mat+M.O.) Unidade R$ Unit. Aço kg 2,85R$ Concreto m³ 215,00R$ Formas m² 21,00R$ Alvenaria Bloco Concreto m² 29,50R$ Graute m³ 175,00R$ Revest. Int.Gesso Liso m² 7,00R$ Revestimento Fachada m² 26,00R$ CUSTOS (2) Indicador Unidade Índices AE Índices CA R$ Unit R$ Total AE R$ Total CA Iaço kg/m² 4,090 12,300 2,85R$ 11,66R$ 35,06R$ Iconcreto m³/m² 0,080 0,160 215,00R$ 17,20R$ 34,40R$ Iformas m²/m² 0,860 1,780 21,00R$ 18,06R$ 37,38R$ Ialvenaria m²/m² 2,230 2,340 29,50R$ 65,79R$ 69,03R$ Igraute m³/m² 0,041 0,000 175,00R$ 7,18R$ -R$ Revest. Gesso m²/m² 3,013 3,013 7,00R$ 21,09R$ 21,09R$ Revest. Fachada m²/m² 1,405 1,405 26,00R$ 36,53R$ 36,53R$ 177,50R$ 233,49R$ CUSTOS (2) Custos relativos R$ AE R$ CA % AE % CA Concreto 46,92R$ 106,84R$ 20,09% 45,76% Alvenaria 72,96R$ 69,03R$ 31,25% 29,56% Revestimento 57,62R$ 57,62R$ 24,68% 24,68% TOTAL 177,50R$ 233,49R$ 76,02% 100,00% 23,98% (Sem análise de fundações / c/ revestimentos de mesma espessura) Redução de custos CUSTOS (2) % Construtora Maspar (Revista Construção Mercado n. 26 – setembro de 2003) % Alvenaria estrutural X Estrutura convencional de concreto com fechamento de blocos % Edifício Residencial Grã-Bretanha • 02 Subsolos de garagem • 15 pavimentos-tipo • 04 unidades por andar: total de 60 unidades • Área construída total: 7.598,77 m2 • Início: Janeiro de 1998 • Término: Dezembro de 2003 CUSTOS (3) UFBA TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL AULA 5 – ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco 42 % Considerando que a estrutura e o fechamento representam 30% do custo total dessa obra, temos: Sistema Custo da estrutura e fechamento Participação em relação ao custo total Custo total/m2 Estrutura de concreto armado com alvenaria convencional de vedação R$ 172,16 30,00% R$ 573,87 Alvenaria estrutural R$ 154,00 30,00% R$ 513,33 % A construtora afirma ter economizado algo em torno de R$ 60,00/m2 com a opção pela alvenaria estrutural % Acredita-se ter gasto cerca de 11% menos do que gastaria com o sistema construtivo convencional CUSTOS (3)