Milton Hollerschmid - Universidade Anhembi Morumbi

MILTON HOLLERSCHMID
UTILIZAÇÃO DE FÔRMAS NA CONSTRUÇÃO
DE EDIFÍCIOS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado
à
Universidade
Anhembi Morumbi no âmbito do
Curso de Engenharia Civil com
ênfase Ambiental.
SÃO PAULO
2003
MILTON HOLLERSCHMID
UTILIZAÇÃO DE FÔRMAS NA CONSTRUÇÃO
DE EDIFÍCIOS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado
à
Universidade
Anhembi Morumbi no âmbito do
Curso de Engenharia Civil com
ênfase Ambiental.
Orientadora:
Profª. Jane Luchtenberg Vieira
SÃO PAULO
2003
SUMÁRIO
RESUMO ...................................................................................................... III
ABSTRACT ..................................................................................................IV
LISTA DE FIGURAS......................................................................................V
LISTA DE FOTOGRAFIAS...........................................................................VI
LISTA DE TABELAS ...................................................................................VII
1
INTRODUÇÃO........................................................................................ 1
2
OBJETIVOS ........................................................................................... 2
2.1
Objetivo Geral.................................................................................... 2
2.2
Objetivo Específico ........................................................................... 2
3
METODOLOGIA DA PESQUISA ........................................................... 3
4
JUSTIFICATIVA ..................................................................................... 4
5
UTILIZAÇÃO DE FÔRMAS NA CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS .......... 5
5.1
Conceito e Importância das Fôrmas................................................ 5
5.2
A Evolução das Fôrmas para Concreto........................................... 7
5.3
Funções das Fôrmas....................................................................... 12
5.3.1
Dimensões e formatos ............................................................... 12
5.3.2
Posicionamento das peças ........................................................ 12
5.3.3
Garantia da estabilidade do concreto novo ................................ 12
5.3.4
Posicionamento de elementos nas peças .................................. 13
5.3.5
Estanqueidade ........................................................................... 13
i
5.3.6
5.4
Impermeabilidade....................................................................... 13
Tipos de Fôrmas.............................................................................. 14
5.4.1
Fôrmas de madeira .................................................................... 15
5.4.1.1 Fôrmas de tábuas .................................................................................. 16
5.4.1.2
Chapas compensadas ......................................................................... 17
5.4.1.3
Solidarização e reforço de chapas compensadas ............................... 18
5.4.1.4
Complementos ................................................................................... 19
5.4.2
Fôrmas Metálicas ....................................................................... 20
5.4.3
Fôrmas Mistas............................................................................ 21
5.5
Escoramento de Fôrmas................................................................. 23
5.5.1
Escoramento de madeira ........................................................... 23
5.5.2
Escoramento metálico................................................................ 24
5.6
6
Desforma.......................................................................................... 26
ESTUDO DE CASO.............................................................................. 28
6.1
Avaliação Técnica do Empreendimento........................................ 28
6.2
O Projeto .......................................................................................... 29
6.3
A Execução da Estrutura ................................................................ 31
6.3.1
Detalhe de execução dos pilares ............................................... 34
6.3.2
Detalhe de execução das vigas ................................................. 37
6.3.3
Detalhe de execução das lajes .................................................. 39
6.3.4
Detalhe dos escoramentos......................................................... 41
6.4
A finalização da estrutura............................................................... 42
7
ANÁLISE CRÍTICA............................................................................... 43
8
CONCLUSÕES..................................................................................... 45
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................ 47
ii
RESUMO
O setor da construção civil vive no Brasil um intenso movimento pela
melhoria da qualidade. Em primeiro lugar observa-se que em função da
estabilização da economia e da redução das margens de lucratividade das
empresas, está havendo uma valorização da engenharia e da gestão da
produção. A lucratividade do negócio das construtoras está situada hoje em
taxas que variam de 5 a 15% para edificações. A correta organização do
canteiro de obras, e principalmente a racionalização dos processos
construtivos, são hoje em dia, fatores determinantes para o sucesso de um
empreendimento.
A valorização da engenharia e da qualidade requer avanços tecnológicos
constantes. Uma das áreas que vem apresentando grande desenvolvimento
dentro da construção civil, nos últimos anos, é relativo ao sistema de fôrmas
para concreto armado, que vieram proporcionar alta produtividade e
qualidade na construção de edifícios.
Neste aspecto, esta pesquisa procura dar uma visão a respeito da evolução
dos sistemas de fôrmas que vem sendo utilizados na construção de edifícios
no Brasil, consolidando conhecimentos como tipos de fôrmas, métodos
construtivos, escoramentos para fôrmas e prazos para desfôrmas.
iii
ABSTRACT
The civil building field has living in Brazil an intensive movement for quality
improvement. First of all we see that due to economy stability and profitability
reduction, the engineering and the production have had an increase in their
value. The construction company profitability is focused on taxes that varies
from 5 to 15% for buildings. The correct stonework organization and, mainly,
the building process rationalization are, nowadays, factors for the success of
the undertaking.
Constant technological development are needed to increase engineering and
quality value. The mold system for concrete structures has been presenting,
in the last years, a big development. They brought a great productivity and
high quality in the building construction.
In this aspect, this research tries to give an overview of the mold systems
progress used in brazilian building construction, in edition, it consolidates
knowledge regarding mold types, construction methods, centerings and mold
timelinis.
iv
LISTA DE FIGURAS
Figura 5.1: Dimensões usuais das tábuas (Mascarenhas, 1989)................. 16
Figura 5.2: Dimensões das chapas compensadas (Mascarenhas, 1989).... 17
Figura 5.3: Reforço de chapas compensadas (Mascarenhas, 1989) ........... 18
Figura 5.4: Complementos e acessórios (Mascarenhas, 1989) ................... 19
Figura 5.5: Escoramento de madeira (Mascarenhas, 1989) ........................ 24
Figura 5.6: Escoramento metálico (Mascarenhas, 1989)............................. 24
v
LISTA DE FOTOGRAFIAS
Foto 5.1: Desperdício de madeira na obra................................................... 7
Foto 5.2: Uso excessivo de madeiras e pregos ........................................... 8
Foto 5.3: Utilização de projeto pré elaborado de fôrmas.............................. 9
Foto 5.4: Fôrmas e escoramentos pré-fabricados...................................... 10
Foto 5.5: Fôrmas e escoramentos nos dias atuais..................................... 11
Foto 5.6: Sistema de fôrmas de madeira ................................................... 15
Foto 5.7: Utilização de forma metálica em uma viga pré-moldada............. 20
Foto 5.8: Encaixe perfeito entre as peças.................................................. 21
Foto 5.9: Sistema de fôrmas industrializadas............................................. 22
Foto 5.10: Escoramentos em alumínio....................................................... 25
Foto 6.1: Maquete - fachada principal do edifício....................................... 30
Foto 6.2: Maquete - lateral direita do edifício ............................................. 30
Foto 6.3: Fase de escavação ..................................................................... 31
Foto 6.4: Execução das fundações ............................................................ 32
Foto 6.5: chegada das fôrmas à obra ........................................................ 32
Foto 6.6: início da montagem das fôrmas .................................................. 33
Foto 6.7: operários trabalhando durante 24hs na montagem das fôrmas.. 33
Foto 6.8: Pilares com seção quadrada de 80 x 80 cm ............................... 34
Foto 6.9: Perfuração no piso para implantar o chumbador ........................ 35
Foto 6.10: Instalação do chumbador.......................................................... 35
Foto 6.11: Fixação da fôrma através de parafuso...................................... 36
Foto 6.12: Mão francesa com barra interna rosqueável............................. 36
Foto 6.13: Instalação de plataforma nas fôrmas ........................................ 37
Foto 6.14: Processo de montagem das fôrmas para viga .......................... 38
Foto 6.15: Operários montando as fôrmas para viga ................................. 38
Foto 6.16: Montagem das fôrmas para laje vistas por baixo ...................... 39
Foto 6.17: Detalhe do acabamento de madeira nas bordas das lajes ....... 40
Foto 6.18: Escoras em alumínio com ajuste milimétrico da Peri ................ 41
vi
LISTA DE TABELAS
Tabela 5.1: Tipos de fôrmas, materiais e indicações ................................... 14
Tabela 5.2: Prazos médios de desforma...................................................... 27
vii
1 INTRODUÇÃO
Devido a grande competitividade no setor da construção civil, o Brasil vive
hoje um intenso movimento pela melhoria da qualidade e racionalização dos
processos construtivos, buscando inovações na utilização de diversos
materiais e técnicas construtivas.
A utilização de fôrmas para concreto armado na construção de edifícios,
encontra-se em importante fase de expansão no Brasil, principalmente pela
entrada
de
empresas
estrangeiras
no
mercado
interno,
gerando
desenvolvimento das empresas nacionais.
A racionalização de processos, a inovação tecnológica e o aumento da
produtividade eram questões que antes ficavam em segundo plano. Hoje, ao
contrário, afetam diretamente no lucro das empresas deste setor.
1
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
A racionalização e sistematização dos processos de construção civil,
visando melhoria no desempenho, diminuição da perda de materiais,
conceito de obra limpa, e buscando como objetivo maior, a qualidade, a
produtividade e a redução de custos.
2.2 Objetivo Específico
O objetivo deste trabalho é apresentar as inovações tecnológicas na
utilização de fôrmas para concreto armado, uma vez que, as estruturas em
concreto sempre tiveram uma aceitação maior que os outros materiais no
Brasil.
O presente trabalho aborda a construção de edifícios, uma vez que, são
inúmeros os projetos de construção civil que utilizam-se de fôrmas.
Visando o perfeito entendimento das questões abordadas, são apresentados
os conceitos inerentes às fôrmas, os tipos e funções, assim como a evolução
tecnológica e métodos executivos.
2
3 METODOLOGIA DA PESQUISA
A metodologia da pesquisa adotada para a elaboração deste trabalho é
baseada na consulta a livros, revistas especializadas, catálogos técnicos e
normas técnicas, visando assim, conhecer e analisar as técnicas utilizadas
na atualidade no setor de fôrmas para concreto armado, dentro da
construção civil.
No estudo de caso, a pesquisa está baseada em um acervo fotográfico
realizado junto a obra do Instituto Santanense de Ensino Superior, assim
como a proposta técnica de construção do edifício, conseguida junto a
construtora BKO Engenharia e Comércio Ltda.
3
4 JUSTIFICATIVA
Na construção civil, sempre foi certo consenso deixar para que
encarregados e mestres de obras ficassem responsáveis pela definição das
fôrmas e escoramentos, acreditando-se que apenas o conhecimento prático
destes profissionais fosse suficiente para garantir a estabilidade e qualidade
das estruturas provisórias (fôrmas). Pouca atenção era dispensada para os
custos decorrentes da falta de um rigor maior na utilização das fôrmas.
Atualmente, com o alto custo da madeira, a necessidade de maior qualidade,
a redução das perdas de materiais, aumento da produtividade, redução de
prazos de entrega, segurança dos operários e cuidado com o meio
ambiente, é de fundamental importância que o engenheiro civil dê a devida
importância às fôrmas de concreto armado e escoramentos, considerando
os planos de montagem e desmontagem e o reaproveitamento na mesma
obra.
4
5 UTILIZAÇÃO DE FÔRMAS NA CONSTRUÇÃO DE
EDIFÍCIOS
De acordo com Searby (1986), as fôrmas para concreto armado utilizadas na
construção de edifícios, representam em torno de 6% do custo total de uma
obra, ou ainda, 40% do custo de uma estrutura, o que indica a importância
deste material para a construção civil.
5.1 Conceito e Importância das Fôrmas
Segundo Chade (1986), a construção civil em nosso país é basicamente
uma aplicação do concreto armado, havendo uma estreita relação entre os
volumes ou áreas construídas e o consumo de concreto.
Referir-se a estrutura de concreto armado significa indiretamente referir-se a
“fôrma para concreto”, pois sem estas, aquelas não podem ser construídas.
Para Moliterno (1989), a área da construção civil, no que diz respeito a
execução das fôrmas de madeira para estruturas de concreto armado de
edifícios de múltiplos andares, já saiu a muitos anos do estágio de “quase
artesanato”, caminhando cada vez mais para a industrialização e
especificação técnica. Este fato vem ocorrendo devido às disponibilidades
no mercado de novidades e tecnologias na utilização de sistemas de fôrmas,
como por exemplo, sistemas de painéis para pilares, vigas e lajes, escoras,
acessórios e peças especiais de amarrações e fixações.
Pode-se dizer que estão superados os tapumes e os andaimes ao longo das
fachadas dos edifícios em construção, sendo hoje em dia, substituídos pelas
fôrmas trepantes, bandejas em plataforma, balancins e vários outros
equipamentos que podem ser hoje adquiridos ou alugados.
5
A necessidade imperativa de se reduzirem custos, prazos de execução e
garantir qualidade aos elementos de concreto armado são os fatores que
tem contribuído para o atual estágio de desenvolvimento das fôrmas,
obrigando mesmo, no caso do emprego das fôrmas convencionais, à
racionalização desse trabalho.
As fôrmas são as estruturas provisórias, geralmente de madeira, destinadas
a dar forma e suporte aos elementos de concreto até a sua solidificação.
Além da madeira, que pode ser reutilizada várias vezes, tem sido difundido
nos últimos anos, o uso de fôrmas metálicas e mistas, combinando
elementos de madeira com peças metálicas, plásticos, papelão e prémoldados.
De acordo com Batista (1998), devido ao desmatamento e ao esgotamento
das reservas florestais, assim como a elevação exagerada do custo da
madeira, começou-se então a pensar na racionalização da fabricação e
utilização das fôrmas através da elaboração de projetos específicos,
substituindo assim o sistema convencional até então adotado para a
construção de edifícios.
Mascarenhas (1989), afirma que a idéia do emprego do concreto, em suas
várias modalidades, isto é, simples, armado ou protendido, moldado no local
ou pré-fabricado, associa-se intimamente ao uso de fôrmas, pois os
elementos construídos deverão obedecer a dimensões, níveis, posições,
formatos, etc., todos ligados às mesmas.
Para Mascarenhas, não há exagero em se dizer que sem o auxílio das
fôrmas o uso do concreto seria impossível.
Essas considerações comprovam a necessidade de um estudo detalhado
das fôrmas para concreto armado.
6
5.2 A Evolução das Fôrmas para Concreto
Chade (1986), relata detalhadamente a evolução das fôrmas para concreto
armado, conforme apresentado a seguir:
A madeira foi e continua sendo a matéria prima principal, utilizada na
confecção de moldes para concretagem.
A grande transformação deu-se com a introdução das chapas de madeira
compensada, que viria substituir gradativamente a tábua de pinho, isto a
partir dos anos 40 início dos anos 50.
As primeiras chapas compensadas evoluíram muito desde então. Esta
evolução foi uma exigência do mercado consumidor no que diz respeito à
qualidade e uma necessidade para justificar sua utilização econômica
quando comparada à tábua de pinho.
No entanto, a introdução das chapas compensadas e sua posterior evolução
técnica não mudaram um conceito que para nós era tido como um vício no
mercado da construção civil, qual seja a abundância e o baixo custo quer da
madeira quer da mão de obra utilizada, e com isso, permitiu-se por muitos
anos um enorme desperdício de matéria prima e de horas de trabalho,
conforme apresenta a foto 5.1.
Foto 5.1: Desperdício de madeira na obra
7
Este fato, aliado a grande participação das fôrmas no custo de uma estrutura
de concreto, abriu o caminho para uma nova transformação no que diz
respeito às fôrmas.
A partir de 1960, iniciava-se com maior determinação o trabalho de
racionalização da fabricação e uso das fôrmas para concreto, com a
elaboração de projetos específicos de fôrmas.
Procurava-se com este trabalho substituir o chamado sistema convencional,
no qual o mestre e o encarregado de carpintaria, se incubiam de quantificar,
produzir e utilizar as fôrmas, baseados quase que exclusivamente na
experiência.
Exatamente por não possuírem conhecimento técnico, utilizavam a madeira,
quase sempre em quantidades acima das efetivamente necessárias, pois
estas peças eram instaladas na medida em que geravam confiança aos
executores. Mas era principalmente na desforma que ocorria as maiores
perdas. O uso excessivo de pregos na montagem, aliado ao uso
indiscriminado do “pé-de-cabra” provocavam danos nos materiais obrigando
às vezes a sua total substituição a cada uso.
Foto 5.2: Uso excessivo de madeiras e pregos
8
O projeto pré elaborado veio possibilitar uma redução no custo das fôrmas
quer pelo melhor aproveitamento dos materiais, quer pelo aumento da
produtividade da mão de obra.
Cada peça era dimensionada, detalhada e codificada e com isso o mestre de
obras, assessorado pelo projetista de fôrmas, passou a ser um controlador
de tarefas, dirigindo a montagem e acompanhando todas as atividades no
cronograma de concretagens.
Foto 5.3: Utilização de projeto pré elaborado de fôrmas
A partir da segunda metade da década de 70 viria a ocorrer a terceira
grande transformação no mercado de fôrmas para concreto. Iniciou-se a
fabricação industrial dos painéis e escoramentos previamente projetados.
Com a pré-fabricação aumentou-se as vantagens oferecidas pelos projetos
de racionalização, pois a mesma eliminou as perdas dentro da obra, além de
permitir uma redução na equipe de carpintaria.
Com a necessidade de uma equipe menor, melhoraram as condições de
seleção, permitindo-se trabalhar com carpinteiros melhores e com maior
produtividade.
9
Foto 5.4: Fôrmas e escoramentos pré-fabricados
Nessa época também, devido ao grande impulso dado pelo BNH (Banco
Nacional da Habitação) às habitações em larga escala, o mercado brasileiro
da construção assistiu a entrada de fôrmas metálicas para concreto,
inicialmente importadas. Estas fôrmas antes utilizadas apenas em grandes
estruturas, tiveram por algum tempo sua utilização difundida dentro do
mercado habitacional.
No entanto, hoje se as fôrmas metálicas não têm sido muito utilizadas na
construção de edifícios, o que se notou nos últimos anos foi um aumento
cada dia maior na utilização dentro das obras leves, de acessórios e
equipamentos metálicos para travamentos e escoramentos em conjunto com
as fôrmas de madeira ou mistas.
Também nos últimos anos, por exigências do mercado, algumas alterações
ocorreram dentro do campo de projeto de fôrmas. Estes projetos que
originalmente eram elaborados quase que exclusivamente para os andares
tipo, passaram a abranger toda a obra, estudando-se as fôrmas e seus
reaproveitamentos para as lajes típicas e atípicas.
10
O projetista de fôrmas e as indústrias de pré-fabricação passaram a ser mais
exigidos, sempre em busca de soluções que minimizem os custos das
fôrmas dentro da obra.
As considerações feitas a respeito das modificações sofridas pelas fôrmas
nos últimos 30 anos, serviu para chegarmos até os dias atuais e, nos
permitir colocar os conceitos considerados para a análise e definição da
solução a ser adotada para cada obra.
A preocupação maior é permitir o maior número possível de utilizações das
fôrmas, sem comprometimento dos resultados a serem obtidos. Por esta
razão, na quase totalidade dos casos (em particular nas obras de edifícios),
parte-se da utilização de apenas 1 jogo de fôrmas, com adicionais para
fundos de vigas e faixas de lajes, que permitam o reescoramento destas
peças liberando para novo uso o restante.
Foto 5.5: Fôrmas e escoramentos nos dias atuais
11
5.3 Funções das Fôrmas
Segundo Mascarenhas (1989), para se chegar a um resultado adequado na
confecção dos elementos de concreto, as fôrmas devem atender a várias
exigências, que estão abaixo consideradas:
5.3.1 Dimensões e formatos
Quando certa peça é projetada com a,b,c centímetros, as fôrmas serão
responsáveis pela obtenção daqueles valores, com a forma especificada
pelo projetista. Portanto, a geometria dos componentes de concreto estará
condicionada, e deverá ser garantida pelas fôrmas.
5.3.2 Posicionamento das peças
As estruturas de concreto são calculadas considerando-se os diversos
elementos, funcionando em pontos determinados. As fôrmas deverão
permitir a sua locação exata, e evitar desalinhamentos, desaprumos e
excentricidades.
5.3.3 Garantia da estabilidade do concreto novo
Quando o concreto é lançado nas fôrmas, não tem condições de manter-se
ou autoportar-se, o que só irá ocorrer com o passar do tempo. Até chegar à
condição de resistência capaz de manter-se estável dependerá das fôrmas,
que impedirão rupturas e deformações.
Vale lembrar que, além do seu peso próprio, nas construções de edifícios de
vários pisos, as solicitações serão ampliados pelas cargas das escoras
usadas para apoios das estruturas superiores.
12
5.3.4 Posicionamento de elementos nas peças
A disposição de inúmeros componentes nas estruturas recebe valioso auxílio
das fôrmas. Observa-se a colocação das armaduras, a localização de furos
ou aberturas, o posicionamento de elementos de instalações elétricas,
hidráulicas e sanitárias, os espaçadores para limitar e uniformizar o
recobrimento da armadura.
5.3.5 Estanqueidade
A estanqueidade é uma das condições exigidas para o bom comportamento
das fôrmas. Esse fator impedirá a perda de argamassa ou de nata de
cimento
pelas
junções
dos
componentes
das fôrmas,
evitando o
aparecimento de defeitos nas peças e posterior comprometimento das
estruturas
5.3.6 Impermeabilidade
Sabe-se da necessidade que tem o concreto de certa quantidade de água
para a hidratação do cimento. Para que através das paredes das fôrmas não
haja evasão de parte dessa umidade, elas devem ser impermeáveis, com
capacidade de reterem a água existente no concreto fresco.
Portanto, conclui-se que as fôrmas, para cumprirem bem sua missão, devem
ser o mais possível indeformáveis, exatas em dimensões, formatos e
posições, estanques e terem paramentos que reproduzam as superfícies
desejadas pelos projetistas.
13
5.4 Tipos de Fôrmas
Segundo Mascarenhas (1989), as fôrmas são classificadas de acordo com o
material e pela maneira como são utilizadas, levando em conta o tipo de
obra.
Na tabela 5.1 são mostradas as possibilidades do uso das fôrmas.
Tabela 5.1: Tipos de fôrmas, materiais e indicações
Tipos de fôrmas
Convencional
Material
Madeira
Indicação (tipo de obra)
Pequenas
obras
particulares
e
detalhes
específicos
Moduladas
Madeira e mistas
Obras
repetitivas
e
edifícios altos
Trepantes
Madeira, metálicas e
Torres, barragens e silos
mistas
Deslizantes verticais
Madeira, metálicas e
mistas
Deslizantes horizontais
Metálicas
Torres e pilares altos de
grande seção
Barreiras, defensas e guias
Fonte: Mascarenhas (1989)
O presente trabalho enfoca as fôrmas utilizadas na construção de edifícios.
14
5.4.1 Fôrmas de madeira
Muitas são as razões para as fôrmas de madeira ter seu uso mais difundido
na construção civil. Entre elas estão: elevado módulo de elasticidade e
razoável resistência, permitir bom desempenho quanto à trabalhabilidade,
baixo custo e permitir vários reaproveitamentos nos edifícios de múltiplos
andares.
As restrições ao uso de madeira como elemento de sustentação e de molde
para concreto armado referem-se ao tipo de obra e condições de uso, como
por exemplo: pouca durabilidade; pouca resistência nas ligações e emendas;
grandes deformações quando submetida a variações bruscas de umidade; e
ser inflamável.
Na foto 5.6 está representado um sistema de fôrmas de madeira préfabricado.
Foto 5.6: Sistema de fôrmas de madeira
15
5.4.1.1 Fôrmas de tábuas
As fôrmas podem ser feitas de tábuas de pinho (araucária – pinheiro do
Paraná); cedrinho (cedrilho); jatobá e pinus (não-recomendado). O pinho
usado na construção é chamado de pinho de terceira categoria ou 3ª
construção ou IIIªC. Normalmente, as tábuas são utilizadas nas fôrmas como
painéis laterais e de fundo dos elementos a concretar. Algumas madeireiras
podem fornecer, ainda, pinho tipo IVª Rio com qualidade suficiente para
serem usadas como fôrmas na construção.
Dimensões usuais da s tá bua s
Nomencla tura
L
C
1x4
1x6
1x9
1x12
Espessura (E)
Comprimento C
La rgura L
polega da (cm) polega da (cm)
(metro)
1 (2,54)
4 (10,16)
6 (15,24)
9 (22,86)
12 (30,48)
Bá sico 4,20
comercia l 3,90
comercia l 3,60
comercia l 3,30
E
Figura 5.1: Dimensões usuais das tábuas (Mascarenhas, 1989)
16
5.4.1.2 Chapas compensadas
As chapas compensadas são usadas em substituição às tábuas nos painéis
das fôrmas dos elementos de concreto armado. São apropriadas para o
concreto aparente, apresentando um acabamento superior ao conseguido
com painéis de tábuas.
Nas obras em geral são utilizadas chapas resinadas, por serem mais
baratas, e nas obras onde se requer melhor acabamento, exige-se o uso de
chapas plastificadas, que embora de maior custo, obtém-se um maior
número de reaproveitamento.
No caso da utilização de chapas é recomendável estudar o projeto de
fôrmas a fim de otimizar o corte de maneira a reduzir as perdas. As bordas
cortadas devem ser pintadas com tinta apropriada para evitar a infiltração de
umidade e elementos químicos do concreto entre as lâminas, principal fator
de deterioração das chapas.
Dimensões da s cha pa s compensa da s
Pa drã o a lemã o = 1,10 m x 2,20 m
Pa drã o inglês = 1,22 m x 2,44 m (4’x8’)
Espessura s comercia is (mm)
6, 8, 10, 12, 15, 20
Número de rea proveita mentos
Resina dos
Pla stifica dos
ma is de 5 por fa ce (10x)
ma is de 15 por fa ce (30x)
Figura 5.2: Dimensões das chapas compensadas (Mascarenhas, 1989)
No Brasil adota-se o padrão alemão de 1,10m x 2,20m.
17
5.4.1.3 Solidarização e reforço de chapas compensadas
Ao utilizar painéis de chapas de compensados para moldar paredes, vigas
altas, pilares de grandes dimensões e bases para assoalhados (lajes) é
conveniente reforçar as chapas a fim de obter um melhor rendimento pelo
aumento da inércia das chapas. Para isso pode-se utilizar reforços de
madeira (ripamento justaposto), peças metálicas ou ainda sistemas mistos
de peças de madeira e metálicas.
A
A
Ripas de 1”x2”
Corte AA
Chapa compensada 1,10x2,20 m
Figura 5.3: Reforço de chapas compensadas (Mascarenhas, 1989)
18
5.4.1.4 Complementos
Os complementos e acessórios são utilizados para reforçar e sustentar
(solidarizar) os painéis de tábuas e de chapas compensadas e podem ser
peças únicas de madeira ou metálicas ou, ainda, conjuntos de peças de
madeira e metal, como por exemplo: guias, talas de emenda, cunhas, placas
de apoio, chapuzes, gravatas, escoras (mão-francesa), espaçadores, estais
e tirantes , conforme apresentado na figura 5.4.
Espaçador com cone
Tirante arame retorcido
Tirante com chapa e ponta rosqueável
Espaçador bloco vazado
Tirante vergalhão encunhado
Tirante rosqueado nas duas pontas
Figura 5.4: Complementos e acessórios (Mascarenhas, 1989)
19
5.4.2 Fôrmas Metálicas
As fôrmas metálicas são chapas de aço de diversas espessuras,
dependendo das dimensões dos elementos a concretar e dos esforços que
deverão resistir.
Os painéis metálicos são indicados para a fabricação dos elementos de
concreto pré-moldados, com as fôrmas permanecendo fixas durante as
fases de armação, lançamento, adensamento e cura.
Embora exijam maiores investimentos, as vantagens do uso das fôrmas
metálicas dizem respeito a sua durabilidade.
Nas obras de edifícios, os elementos metálicos mais usados são as escoras
e travamentos, apresentados detalhadamente no item 5.5.
Foto 5.7: Utilização de forma metálica em uma viga pré-moldada
20
5.4.3 Fôrmas Mistas
As fôrmas mistas geralmente são compostas de painéis de madeira com
travamentos e escoramentos metálicos.
Para superar as dificuldades e as deficiências do uso da madeira nas obras,
tem sido desenvolvidos novos sistemas de utilização e reutilização de
fôrmas na moldagem de estruturas de concreto, visto que seu preço é
elemento determinante dos custos totais do empreendimento.
No caso de edifícios, as opções encontradas pelas empresas que fabricam
as fôrmas industrializadas mistas se tornam interessantes do ponto de vista
econômico aliado ao aspecto técnico, uma vez que estas fôrmas podem ser
reutilizadas centenas de vezes, pois são constituídas por painéis de chapa
de madeira, revestidos com filme de grande resistência, estruturados em
perfis metálicos.
Todas as peças são fabricadas industrialmente e projetadas com encaixes
perfeitos entre si, o que facilita o controle da qualidade, conforme
apresentado na foto 5.8.
Foto 5.8: Encaixe perfeito entre as peças
21
Os sistemas de fôrmas industrializadas hoje em dia, praticamente utilizam-se
de elementos metálicos para fôrma e escoramento, pois são compostos por
painéis leves constituídos, geralmente, por uma estrutura de alumínio, chapa
de compensado e escoramento metálico.
A utilização da madeira na obra fica restrita a casos em que não seja
possível o uso dos painéis metálicos, ou seja, apenas arremates finais da
fôrma quando não fica caracterizada a modulação do painel.
Foto 5.9: Sistema de fôrmas industrializadas
22
5.5 Escoramento de Fôrmas
Os painéis de fundo de vigas e de lajes devem ser perfeitamente escorados
a fim de que seus pés-direitos sejam garantidos e não venham a sofrer
desníveis e provocar deformações nos elementos de concreto. Os
escoramentos podem ser de madeira ou metálicos.
5.5.1 Escoramento de madeira
As escoras, também chamadas de pontaletes, são peças de madeira
beneficiadas que são colocadas na vertical para sustentar os painéis de lajes
e de vigas. Atualmente, são muito utilizadas escoras de eucalipto ou
bragatinga (peças de seção circular com diâmetro mínimo de 8 cm e
comprimentos variando de 2,40 a 3,20 m). No caso de pontaletes de seção
quadrada as dimensões mínimas são: de 2”x2” para madeiras duras e 3”x3”
para madeiras menos duras.
Os pontaletes ou varas devem ser inteiros, sendo possível fazer emendas
segundo os critérios abaixo estabelecidos:
a) Cada pontalete poderá ter somente uma emenda;
b) a emenda somente poderá ser feita no terço superior ou inferior do
pontalete;
c) número de pontaletes com emenda deverão ser inferior a 1/3 do total de
pontaletes distribuídos.
As escoras deverão ficar apoiadas sobre calços de madeira assentados
sobre terra apiloada ou sobre contrapiso de concreto, ficando uma pequena
folga entre a escora e o calço para a introdução de cunhas de madeira.
23
p o nta le te
H/ 3
c unha s
c a lç o
H/ 3
H
D e ta lhe d a s c unha s
H/ 3
Figura 5.5: Escoramento de madeira (Mascarenhas, 1989)
5.5.2 Escoramento metálico
As escoras metálicas são pontaletes tubulares extensíveis com ajustes a
cada 10 cm, com chapas soldadas na base para servir como calço. Podem
ter no topo também uma chapa soldada ou uma chapa em U para servir de
extensível
apoio às guias ou travessões, conforme ilustrado na figura 5.6.
H
Fo rc a d o p / c a ib ro s
A lt u ra ( H ) v a ria n d o d e
1 ,8 0 m a 3 ,3 0 m
Figura 5.6: Escoramento metálico (Mascarenhas, 1989)
24
Os mesmos cuidados dispensados ao escoramento de madeira devem ser
adotados para os pontaletes metálicos, tais como: usar placas de apoio em
terrenos sem contrapiso, as cargas devem ser centradas e os pontaletes
aprumados.
Já existe no mercado sistemas de escoramentos metálicos mais eficientes,
trazidos por algumas empresas estrangeiras, sendo fabricados em alumínio,
o que torna muito mais prático o manuseio destas peças, permitem o ajuste
milimétrico da altura e podem atingir uma altura de até 5 m de extensão,
conforme demonstrado na foto 5.10
Foto 5.10: Escoramentos em alumínio
25
5.6 Desforma
A retirada das fôrmas e do escoramento somente poderá ser realizado
quando o concreto estiver suficientemente endurecido para resistir aos
esforços que nele atuarem. Um plano prévio de desforma pode reduzir
custos, prazos e melhorar a qualidade.
A desforma deve ser progressiva a fim de impedir o aparecimento de
fissuras e trincas. Também é indicada a utilização de pessoal capacitado
para executar a desforma. Sugere-se atribuir o encargo da desforma a, no
mínimo, um auxiliar de carpintaria (nunca deixar a cargo de serventes), sob
a supervisão de um carpinteiro experiente ou um oficial pedreiro.
Deve-se evitar a utilização de ferramentas que danifiquem as fôrmas ou
mesmo a superfície do concreto. Por exemplo, o uso de “ pé-de-cabra “ pode
ser substituído por cunhas de madeira, que, cravadas com cuidado, entre a
fôrma e o concreto, faz a mesma função de destacar um do outro, porém,
sem danifica-las.
Evitar a queda das fôrmas é outro cuidado fundamental para a conservação
das mesmas.
Após a desforma de cada painel, deve-se promover a limpeza e, quando
necessário, a manutenção das peças danificadas.
O dimensionamento da equipe é importante durante esta etapa, pois a
desforma deve ser executada dentro de uma seqüência rígida estabelecida.
O acúmulo das peças desformadas espalhadas na laje dificulta o trânsito e a
mobilidade dos operários, em conseqüência, afeta a produtividade dos
serviços e aumenta o perigo de acidentes.
26
Na tabela 5.2, estão especificados os prazos de desforma definidos pela
norma NBR 6118, tanto para concretos com cimento portland comum e cura
úmida como para concretos aditivados (com cimento de alta resistência
inicial – ARI).
Tabela 5.2: Prazos médios de desforma
Prazo de desforma
Tipos de fôrmas
Concreto comum
Concreto com ARI
Paredes, pilares e faces
3 dias
2 dias
de
7 dias
3 dias
Faces inferiores de vigas
14 dias
7 dias (?)
21 dias
7 dias
laterais de vigas
Lajes
até
10
cm
espessura
com reescoramento
Lajes com mais de 10 cm
de
espessura
e
faces
inferiores de vigas com
menos de 10 m de vão
Fonte:
Mascarenhas
(1989)
27
6 ESTUDO DE CASO
O presente estudo de caso reporta-se à construção do bloco H do Instituto
Santanense de Ensino Superior, situado na rua Voluntários da Pátria, 357 –
São Paulo.
6.1 Avaliação Técnica do Empreendimento
No ano de 1997 a construtora BKO Engenharia e Comércio Ltda, apresentou
sua proposta técnica para a execução da obra em referência.
Em análise ao projeto e levando em consideração as premissas básicas a
serem atendidas, como por exemplo, reduzido prazo de entrega (apenas 11
meses), custo, nível de informações do projeto e acabamento das peças em
concreto aparente, a equipe técnica da BKO concluiu que a estrutura de
concreto convencional com utilização de fôrmas industrializadas mistas
atenderia às necessidades exigidas pelo cliente, conforme texto abaixo
extraído da proposta técnica nº067/97 de 01/03/97 :
“As estruturas em concreto protendido, pré-moldado e a metálica,
necessitam de maior tempo de planejamento e projetos iniciais, e
possuem
maiores
restrições
quanto
à
adaptações
e
modificações.
Seguindo o raciocínio, após a conclusão das fundações, qualquer
que fosse a solução estrutural adotada, deveria ter início imediato,
devido ao prazo curto para a entrega final.
28
Devido a facilidade de escavação e contenções laterais, a
cravação das estacas tem rápido início e conseqüentemente
restou-nos a estrutura convencional como única opção para
atender às necessidades iniciais.
A partir de então poderíamos trabalhar com a estrutura
convencional ou metálica. Nossa escolha entretanto foi a estrutura
convencional com fôrmas industrializadas mistas pois além de
mais econômica, nesta data já teríamos que estar com 2
pavimentos de caixas de escada e elevadores deslizadas para que
pudéssemos travar a estrutura metálica. Além de tudo a estrutura
convencional adapta-se perfeitamente ao projeto arquitetônico,
evitando desta forma soluções paleativas para o acabamento das
superfícies metálicas aparentes, e o acabamento para o concreto
aparente com a utilização de fôrmas industrializadas torna-se mais
barato de executar e o resultado plástico alcançado é muito
superior.”
6.2 O Projeto
O projeto de arquitetura desenvolvido pela LF Projetos em 1997, é composto
de 2 subsolos, térreo, mezanino, 5 andares tipo, auditório no 6º andar e
cobertura, perfazendo um total de 25.000m² de área construída.
29
As fotografias 6.1 e 6.2 da maquete, demonstram com clareza o porte da
edificação e desafio de construir este edifício em apenas 11 meses.
Foto 6.1: Maquete - fachada principal do edifício
Foto 6.2: Maquete - lateral direita do edifício
30
6.3 A Execução da Estrutura
Conforme apresentado na proposta técnica da BKO, a obra foi executada
em estrutura convencional de concreto armado, com a utilização de fôrmas
industrializadas mistas da empresa, de origem alemã, Peri Formas e
Escoramentos Ltda.
De acordo com o cronograma inicial exigido pelo cliente, a execução da
estrutura deveria atender ao prazo de apenas 120 dias.
Devido ao atraso ocorrido nas etapas iniciais da obra, como por exemplo,
durante a fase de escavação (foto 6.3), em que foram encontradas antigas
fundações, e durante a fase de execução das fundações (foto 6.4), em que o
solo apresentado era extremamente arenoso, dificultando a escavação das
estacas, a execução da estrutura precisaria ser executada em um tempo
ainda menor.
Foto 6.3: Fase de escavação
31
Foto 6.4: Execução das fundações
A fim de garantir a alta produtividade desejada à execução da estrutura de
concreto armado, algumas medidas emergenciais precisaram ser tomadas,
como por exemplo, a contratação de consultores especializados em fôrmas,
assistência técnica constante da empresa responsável pela locação das
fôrmas, treinamento intensivo dos operários que iriam manuseá-las e a
adoção de dois turnos de trabalho.
As fôrmas industrializadas da empresa Peri chegaram à obra em paletes,
devidamente identificados e limpos, conforme apresentado na foto 6.5.
Foto 6.5: chegada das fôrmas à obra
32
Imediatamente após a chegada das fôrmas na obra, a assistência técnica da
empresa responsável pelas fôrmas iniciou o treinamento dos operários da
construtora, uma vez que estes nunca haviam trabalhado com sistemas
industrializados de fôrmas.
Foto 6.6: início da montagem das fôrmas
A falta de mão de obra especializada na montagem das fôrmas, acabou
gerando atrasos na fase de início da execução da estrutura, o que só foi
normalizado com a introdução de duas equipes realizando os trabalhos em
turnos diferentes.
Foto 6.7: operários trabalhando durante 24hs na montagem das fôrmas
33
6.3.1 Detalhe de execução dos pilares
O sistema de fôrmas adotado para a execução dos pilares garantiu à obra
grande produtividade, permitindo executar até 10 pilares ao dia.
Em função da maioria dos pilares possuírem a mesma dimensão de 80 x 80
cm, permitiu dar à obra grande agilidade, uma vez que com um único jogo
de fôrmas, foi possível executar todos os pilares de seção quadrada da obra.
Foto 6.8: Pilares com seção quadrada de 80 x 80 cm
Este sistema de fôrmas para pilares é muito prático e racional, dispensando
a utilização de pregos, martelos, pé-de-cabra ou improvisos em sua
montagem.
A fixação das fôrmas no piso é realizada através de chumbadores e
parafusos, o que garante um travamento perfeito à forma, não oferecendo
risco durante a concretagem de a fôrma abrir, ou sair de sua posição inicial.
As fotos 6.9, 6.10 e 6.11 indicam com detalhe as fases de fixação das
fôrmas para pilares
34
Foto 6.9: Perfuração no piso para implantar o chumbador
Foto 6.10: Instalação do chumbador
35
Foto 6.11: Fixação da fôrma através de parafuso
Este sistema para pilares permite também o ajuste preciso do alinhamento e
prumo das fôrmas, após a fixação das mãos francesas, pois possuem barras
rosqueáveis internamente, que permitem o ajuste milimétrico das mesmas,
conforme demonstrado na figura 6.12.
Foto 6.12: Mão francesa com barra interna rosqueável
36
A fim de evitar acidentes, estas fôrmas contam ainda com um sistema que
permite a instalação de uma plataforma, que tem a função de evitar a queda
dos trabalhadores durante a concretagem dos pilares.
Foto 6.13: Instalação de plataforma nas fôrmas
6.3.2 Detalhe de execução das vigas
Diferente dos pilares, as fôrmas para viga não mostraram a mesma
eficiência e agilidade esperada na obra.
A montagem destas fôrmas se mostraram muito mais complexas e
trabalhosas, uma vez que era preciso montar uma estrutura com barrotes e
escoras para receber os painéis de fôrmas, e ainda, era preciso fabricar na
obra, as peças que iriam compor o fundo das vigas, conforme demonstrado
na fotografia 6.14
37
Foto 6.14: Processo de montagem das fôrmas para viga
Foto 6.15: Operários montando as fôrmas para viga
38
6.3.3 Detalhe de execução das lajes
O sistema de fôrmas para lajes é composto de painéis fabricados em
alumínio e chapas de compensado, vigas longitudinais em alumínio e
escoras, também fabricadas em alumínio.
São fôrmas leves, práticas e possuem encaixes precisos entre os painéis,
vigas longitudinais e escoramentos.
Este sistema de fôrmas proporcionou grande produtividade e qualidade à
obra, uma vez que são fôrmas leves de manusear, de fácil montagem e
possuem encaixes precisos.
Foto 6.16: Montagem das fôrmas para laje vistas por baixo
39
A utilização de madeira durante a montagem das fôrmas para laje ficou
restrita apenas aos acabamentos entre as lajes e as vigas, ou seja, nas
bordas das lajes.
Este fato somente ocorreu devido a incompatibilidade entre o projeto de
fôrmas e os demais projetos, uma vez que aqui no Brasil, as fôrmas ainda
não são levadas em consideração durante as etapas de projeto e
planejamento dos edifícios.
Foto 6.17: Detalhe do acabamento de madeira nas bordas das lajes
40
6.3.4 Detalhe dos escoramentos
Os escoramentos utilizados nesta obra são fabricados em alumínio, resistem
a uma capacidade de carga de no mínimo 33 kN e permitem o ajunte
milimétrico na altura da escora, garantindo qualidade ao serviço executado.
Foto 6.18: Escoras em alumínio com ajuste milimétrico da Peri
41
6.4 A finalização da estrutura
De acordo com o depoimento prestado pelo diretor da Construtora BKO
Engenharia e Comércio Ltda, Engº Maurício Linn Bianchi, as fôrmas
industrializadas fornecidas pela empresa Peri, proporcionaram à obra alto
índice de produtividade, qualidade à estrutura em concreto aparente e baixo
custo, de forma a concluir a execução da fase estrutural no prazo previsto.
A obra foi concluída dentro do prazo estipulado, conforme cronograma inicial
e as fôrmas industrializadas mistas atenderam às expectativas de qualidade
e produção.
42
7 ANÁLISE CRÍTICA
O processo de racionalização das fôrmas utilizadas na construção de
edifícios não se dá simplesmente durante a fase de execução da estrutura
de concreto armado.
Dentro do enfoque sistêmico da construção de um edifício, durante o próprio
projeto da obra, algumas medidas já poderiam ser tomadas com vistas a um
melhor desempenho do sistema de fôrmas.
Ainda hoje, não há uma integração do projeto de fôrmas com a fase de
desenvolvimento do projeto da obra.
Nota-se a falta de preparo e conhecimento técnico por parte dos projetistas,
em relação aos sistemas de fôrmas que vêm sendo utilizados atualmente.
Na prática, a preocupação com a adoção do sistema de fôrma a ser
empregado em uma determinada obra, ainda se encontra no final do
processo, ou seja, na fase da execução da obra, cabendo à construtora
contratada, a escolha do sistema mais adequado e eficiente para a obra.
Esta falta de integração entre os projetistas, pode levar, em muitos casos, à
adoção de sistemas de fôrmas nem sempre ideais para uma determinada
obra, podendo gerar atrasos e comprometer a qualidade da obra.
Portanto, a preocupação com os sistemas de fôrmas, deveria começar deste
o início da implantação dos projetos, haja visto, que as fôrmas representam
de 30 a 45% do custo total de uma estrutura, e uma avaliação imprecisa do
sistema construtivo adotado, poderá colocar toda a obra a perder.
43
Sistema Atual
F
O
R
ARQUITETO
CALCULISTA
M
OBRA
A
S
* Obs: No sistema atual as fôrmas devem se adequar à obra
Sistema Pretendido
ARQUITETO
CALCULISTA
OBRA
FÔRMAS
* Obs: No sistema pretendido as fôrmas servem de subsídio para as etapas
de projeto e obra
44
8 CONCLUSÕES
O presente trabalho apresentou, ao longo de seus capítulos, a evolução dos
sistemas de fôrmas para concreto armado, utilizados na construção de
edifícios, assim como suas funções e tipos, notadamente comprovadas no
estudo de caso apresentado.
As considerações feitas a respeito das modificações sofridas pelas fôrmas
ao longo dos últimos 40 anos, serviu para chegarmos até os dias atuais e,
nos permitir colocar os conceitos considerados para a análise e definição da
solução a ser adotada para cada obra.
A escolha correta do sistema construtivo e, por conseqüência, do sistema de
fôrmas, podem levar ao sucesso de um empreendimento, aliando qualidade,
custo e prazo, de forma a atender às expectativas do cliente.
A busca pela eficiência na construção civil não está ligada somente ao custo,
mas principalmente aliada à qualidade e prazo de execução.
Com a introdução da ISO no Brasil, a busca pela qualidade tem sido
perseguida por diversas construtoras, garantindo a sua permanência e
continuidade no mercado.
Não deve-se esquecer que, além de toda a eficiência que os atuais sistemas
de fôrmas tem proporcionado às obras, a questão ambiental também está
sendo favorecida com a racionalização do uso das fôrmas, uma vez que
hoje, o desperdício de madeira na obra é mínimo e o reaproveitamento das
fôrmas é cada vez maior.
Analisando todos estes detalhes, chega-se a conclusão que as fôrmas, pelo
número de detalhes práticos e técnicos a serem levados em consideração,
45
se torna uma especialidade que deveria ser planejada meticulosamente,
visto ainda que, as fôrmas representam de 30 a 45% do custo total de uma
estrutura.
46
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BATISTA, A.M., Um Panorama Sobre a Evolução das Fôrmas e dos
Sistemas de Fôrmas para Concreto Armado no Brasil – IBRACON – São
Paulo – S.P. – 10pg – 1998
CHADE, W.T., A Evolução da Fôrma para Concreto, IN: Simpósio Nacional
de Tecnologia da Construção, nº 2, 1986, São Paulo, SP. Anais. São Paulo:
EPUSP, 1986.
LICHTENSTEIN, N.B., Conceitos Básicos de Racionalização de Fôrmas, IN:
Simpósio Nacional de Tecnologia da Construção, nº 2, 1986, São Paulo, SP.
Anais. São Paulo: EPUSP, 1986.
MANUAL PERI. (PERI GMBH) Técnica de Encofrados – El êxito es construir
com PERI – 320pg – 1995.
MASCARENHAS, A.C., Fôrmas para Concreto – UFBA – Salvador – B.A. –
17pg – 1989.
MOLITERNO, A., Escoramentos, Cimbramentos, Fôrmas para Concreto e
Travessias em Estruturas de Madeira. São Paulo, Ed. Edgard Blucher –
147pg – 1989.
RIPPER, T., Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto –
Ed. PINI, - São Paulo – S.P. – 192pg – 1998.
SEARBY, A.B., Processo de Escolha de Um Sistema de Fôrmas, IN:
Simpósio Nacional de Tecnologia da Construção, nº 2, 1986, São Paulo, SP.
Anais. São Paulo: EPUSP, 1986.
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