Dimensionamento de edifícios em parede de concreto
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Dimensionamento de edifícios em parede de concreto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL CONSIDERAÇÕES SOBRE PROJETO E EXECUÇÃO DE EDIFÍCIOS EM PAREDES DE CONCRETO MOLDADOS IN LOCO. Julio Marcelino Corrêa Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de São Carlos como parte dos requisitos para a conclusão da graduação em Engenharia Civil Orientador: Guilherme Aris Parsekian São Carlos 2012 DEDICATÓRIA Dedico este Trabalho a meus pais, José Luiz e Elizabete, que sempre me apoiaram e me encorajaram. AGRADECIMENTOS Agradeço ao Professor Guilherme Parsekian pela orientação e o apoio ao longo do desenvolvimento deste trabalho. Agradeço ainda ao engenheiro Arnoldo Wendler pela ajuda e por disponibilizar os projetos do edifício para análise. Ao Engenheiro Júlio Aguirre, meus agradecimentos são pelo acompanhamento durante a visita técnica e pelas informações passadas. Agradeço também aos mestres da obra visitada pelo suporte e informações. RESUMO O sistema construtivo de paredes de concreto tem sido utilizado cada vez mais no Brasil, devido principalmente, a sua alta velocidade e bom desempenho estrutural; em vista desta crescente utilização, foi desenvolvida a ABNT NBR 16055:2012-Parede de concreto moldada no local para a construção de edificações. Esta norma descreve os requisitos e procedimentos de cálculo e execução de paredes de concreto. Este trabalho busca fazer uma análise desta norma, descrevendo o processo de execução do sistema construtivo, e os métodos de dimensionamento do mesmo. Por fim será desenvolvido um estudo de caso em um edifício utilizando paredes de concreto, no qual serão comparados os métodos construtivos utilizados na obra, com os encontrados na literatura. Palavras-chave: Projeto. Execução. Paredes de Concreto. ABSTRACT ABSTRACT The structural system of concrete walls has been used increasingly in Brazil, mainly due to its high speed and good structural performance, in view of this increased use, ABNT NBR 16055:2012-Parede de concreto moldada no local para a construção de edificações was developed. This Norm describes the requirements and procedures for calculating and implementing concrete walls. This paper intends to analyze this Norm, describing the process of implementing the constructive system, and methods of calculating it. Finally it will be develop a case study on a building using concrete walls, in which will be compared the construction methods used in the building, with those found in the literature. Key-words: Project., Execution. Concrete Wall. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1: Esquema de elementos de segurança para formas de parede de concreto ................ 14 Figura 2: Ligação eletroduto/armadura com utilização de espaçador plástico ......................... 18 Figura 3: Drenagem do concreto de uma fôrma absorvente ..................................................... 24 Figura 4: Armadura exposta ..................................................................................................... 27 Figura 5: Formas fixadas para a concretagem .......................................................................... 28 Figura 6: Estrutura após a desforma e fixação das esquadrias ................................................. 29 Figura 7: Casa finalizada .......................................................................................................... 29 Figura 8: Cargas concentradas ou parcialmente distribuídas ................................................... 34 Figura 9: Comprimento equivalente e ................................................................................... 37 Figura 10: Diagrama dos esforços de compressão ................................................................... 40 Figura 11: Ilustração de distribuição horizontal de aberturas em uma parede de concreto...... 43 Figura 12: Ilustração de distribuição vertical de aberturas em uma parede de concreto .......... 44 Figura 13: Valores do coeficiente Kab ..................................................................................... 45 Figura 14: Esforço solicitante ................................................................................................... 46 Figura 15: Armaduras de reforço ............................................................................................. 47 Figura 16: Armaduras de reforço ............................................................................................. 50 Figura 17: Planta do apartamento tipo ( área de 52,92m²) ....................................................... 50 Figura 18: Planta do apartamento tipo ( área de 61,32m²) ....................................................... 51 Figura 19: Esquema vertical do edifício ................................................................................... 52 Figura 20: Projeto de armação .................................................................................................. 54 Figura 21: Detalhamento da armadura de reforço de portas e janelas...................................... 55 Figura 22: Detalhamento das barras de reforço de portas e janelas ......................................... 55 Figura 23: Detalhamento da armação dos nichos ..................................................................... 56 Figura 24: Empreendimento Melina ......................................................................................... 57 Figura 25: Armadura da laje do térreo...................................................................................... 58 Figura 26: Estoque de telas nervuradas no canteiro de obra .................................................... 59 Figura 27: Armadura do edifício .............................................................................................. 60 Figura 28: Formas fixadas ........................................................................................................ 62 Figura 29: Grampo e pino de travamento ................................................................................. 63 Figura 30: Forma da escada ...................................................................................................... 63 Figura 31: Passagem de tubulações pela laje............................................................................ 64 Figura 32: Forma com locação das caixas de passagem .......................................................... 65 Figura 33: Concretagem das paredes ........................................................................................ 66 Figura 34: Peça gabarito para a concretagem ........................................................................... 67 Figura 35: Parede de concreto pós desforma ............................................................................ 68 Figura 36: Guarda corpo ........................................................................................................... 69 Figura 37: Eletroduto aparente ................................................................................................. 70 Figura 38: Parede pós-corte ...................................................................................................... 71 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Desmoldantes para fôrmas de parede de concreto.................................................... 15 Tabela 2: Características dos tipos de concreto utilizados no sistema ..................................... 19 Tabela 3: Tolerância para aceitação de telas em verificação visual ......................................... 59 Tabela 4: Características das telas soldadas nervuradas Gerdau .............................................. 60 SUMÁRIO 1. 2. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 8 1.1 Justificativa ............................................................................................................... 9 1.2 Objetivos .................................................................................................................... 9 PAREDES DE CONCRETO........................................................................................... 11 2.1 Sistema construtivo ................................................................................................ 11 2.2 Formas ..................................................................................................................... 12 2.3 Armaduras .............................................................................................................. 16 2.4 Instalações hidráulicas e elétricas ......................................................................... 17 2.5 Concreto .................................................................................................................. 18 2.6 Cura e desfôrma ..................................................................................................... 21 2.7 Acabamento ............................................................................................................. 21 2.8 Patologias ................................................................................................................. 23 2.8.1 Bolhas superficiais abertas ................................................................................... 23 2.8.2 Fissuras ................................................................................................................. 24 2.8.3 Manchas ................................................................................................................ 25 2.8.4 Falhas de execução ............................................................................................... 25 2.8.5 Falhas de concretagem.......................................................................................... 27 2.9 3. Exemplo de aplicação ............................................................................................. 28 NBR 16055:2012.............................................................................................................. 30 3.1 Requisitos gerais da qualidade da estrutura e do projeto com paredes de concreto................................................................................................................................ 31 3.1.1 Requisitos da qualidade da estrutura .................................................................... 31 3.1.2 Requisitos de qualidade do projeto ....................................................................... 31 3.1.3 Documentação do projeto de estruturas de paredes de concreto .......................... 32 3.2 AÇÕES .................................................................................................................... 32 3.2.1 Esforços solicitantes ............................................................................................. 32 3.2.2 Cargas verticais nas paredes ................................................................................. 33 3.2.3 Cargas linearmente distribuidas............................................................................ 33 3.2.4 Cargas concentradas ou parcialmente distribuídas ............................................... 33 3.2.5 Ações transversais ao plano da parede de concreto .............................................. 34 3.3 RESISTÊNCIAS ..................................................................................................... 35 3.4 Limites para dimensões, deslocamentos e aberturas de fissuras ....................... 35 3.4.1 Dimensões minimas.............................................................................................. 35 3.4.2 Juntas de controle verticais ................................................................................... 35 3.4.3 Juntas de dilatação ................................................................................................ 36 3.5 Premissas básicas de concepção do projeto .......................................................... 36 3.6 DIMENSIONAMENTO......................................................................................... 37 3.6.1 Premissas básicas de dimensionamento ............................................................... 37 3.6.2 Armadura mínima ................................................................................................. 38 3.6.3 3.6.4 3.6.5 4. Resistência limite sob solicitação normal ............................................................ 39 Dimensionamento ao cisalhamento ...................................................................... 41 Dimensionamento ao redor das aberturas ............................................................. 42 ESTUDO DE CASO ........................................................................................................ 49 4.1 Descrição do Empreendimento.............................................................................. 49 4.2 Análise de projeto ................................................................................................... 52 4.3 Análise de obra ....................................................................................................... 56 4.3.1 Fundação ............................................................................................................... 57 4.3.2 Armaduras ............................................................................................................ 58 4.3.3 Formas .................................................................................................................. 61 4.3.4 Instalações Prediais............................................................................................... 64 4.3.5 Concretagem ......................................................................................................... 65 4.3.6 Acabamentos ........................................................................................................ 67 4.3.7 Mão de obra e equipamentos ................................................................................ 68 4.3.8 Erros e Patologias ................................................................................................. 70 5. CONCLUSÃO .................................................................................................................. 72 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 73 8 1. INTRODUÇÃO Nos últimos anos observa-se um grande aquecimento no mercado da construção civil, principalmente devido à facilidade de acesso ao credito, resultando em uma grande quantidade de consumidores os quais estão mais esclarecidos e com melhor condição econômica. Esses novos consumidores exigem das construtoras alta qualidade, prazos curtos e custos mais baixos, paralelamente a isto existe a escassez de profissionais qualificados no mercado, consequentemente as empresas construtoras buscam sistemas construtivos mais industrializados para atender a esta grande demanda. É neste momento que as Paredes de Concreto aparecem como uma boa opção em relação aos sistemas convencionais por ser de rápida execução, permitir bom desempenho estrutural, e ser econômica para construções de grande repetitividade. O sistema construtivo surgiu na década de setenta, porém, pelo fato de na época não existir demanda suficiente para tornar sua utilização economicamente viável, a tecnologia não foi consolidada no mercado brasileiro, sendo mais utilizada em países sujeitos a abalos sísmicos, como Chile, México, Colômbia etc. A parede de concreto apresenta diversas vantagens em relação aos sistemas construtivos convencionais, como por exemplo: Alta velocidade de produção. Maior industrialização do processo. Maior controle de qualidade, dado pela utilização de materiais com maior controle tecnológico. Sistema racionalizado. Baixa geração de resíduos. Econômico para empreendimentos de alta repetitividade, como condomínios e edifícios residenciais. Maior uniformidade. Entretanto, o sistema apresenta algumas desvantagens, como: Baixa flexibilidade arquitetônica. Paredes não removíveis. 9 Necessidade de mão de obra qualificada. Dificuldade de manutenção nas instalações hidráulicas e elétricas (embutidas na parede). Antieconômica para empreendimentos de baixa repetitividade ou de grande complexidade arquitetônica. Mais suscetível à retração do que as estruturas convencionais. Visto todas estas características, com o “boom” da construção civil, o sistema vêm se consolidando cada vez mais em nosso país. 1.1 JUSTIFICATIVA Conforme já citado, nos últimos anos, tem havido no Brasil um grande crescimento na demanda por residências, impulsionado pelo maior acesso da população ao crédito. Neste contexto faz-se necessária a utilização de sistemas construtivos mais rápidos, econômicos e de bom desempenho estrutural. Em vista disto, tem-se aumentado cada vez mais no país a construção de edifícios utilizando paredes de concreto armado, pelo fato deste sistema construtivo apresentar grande velocidade de execução, uniformidade, baixo desperdício, maior controle tecnológico, dentre outras vantagens já citadas. No dia 10 de Abril de 2012 foi aprovada a Norma de Parede de concreto moldada no local para a construção de edificações (NBR 16055:2012), que apresenta requisitos gerais de qualidade, critérios de projeto, propriedade de materiais, limites para dimensões, deslocamentos e aberturas de fissuras, analise estrutural, dimensionamento e procedimentos para a fabricação das paredes. Com a recente aprovação de norma específica entende-se que o crescente uso do sistema deverá ser ainda intensificado. Aliado ao interesse pelo conhecimento de novos sistemas não abordados na graduação em engenharia civil da UFSCar, as constatações anteriores justificam este trabalho. 1.2 OBJETIVOS Este trabalho apresenta três objetivos principais: Desenvolver um estudo avaliando os métodos de execução de paredes de concreto com base na literatura técnica disponível. 10 Avaliar e descrever as prescrições tanto de projeto como de execução da nova Norma de Parede de Concreto Moldada in loco (NBR 16055:2012). Apresentar e analisar um estudo de caso da execução de um edifício utilizando parede de concreto. 11 2. PAREDES DE CONCRETO Paralelamente ao aumento de demanda por residências ocorreu o crescimento do número de empresas investindo no mercado da construção civil, o que resultou em um grande aumento na concorrência entre construtoras e empresas projetistas. Neste cenário competitivo segundo a Associação Brasileira de Cimento Portland (2010,p.3) é necessário avaliar como as empresas do setor estão incorporando a engenharia ao seu processo de crescimento e sustentação, o qual deveria se pautar nas seguintes diretrizes: Investimento em processos de construção, gestão e tecnologias. Estruturação da empresa com visão de longo prazo . Substituição de criatividade por sistematização. Compatibilização de processos com projetos e vice-versa. Por estes motivos e para atender a este mercado competitivo, cada vez mais construtor vem optando pela utilização de paredes de concreto moldadas in loco. 2.1 SISTEMA CONSTRUTIVO “PAREDE DE CONCRETO é um sistema construtivo racionalizado, que oferece as vantagens da produção em alta escala sem perda de qualidade - condições técnicas e econômicas perfeitas para a atual demanda do mercado brasileiro da construção”. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, 2008, p.6) Segundo Missureli e Massuda (2009, p. 74) “O método é inspirado em experiências consagradas e bem-sucedidas de construções industrializadas em concreto celular (sistema Gethal) e concreto convencional (sistema Outinord), que eram mundialmente conhecidas nas décadas de 70 e 80. Porém, devido à falta de escala e de continuidade de obras nesses padrões - principalmente com as limitações financeiras da época - essas tecnologias não se consolidaram no mercado brasileiro”. 12 De acordo com Nunes (2011, p. 33) o sistema é muito utilizado em países como Mexico, Chile e Colombia, por apresentar vantagens de prazo, custo e qualidade, e principalmente por ser um sistema construtivo monolítico, o que é de grande importância para estes países que apresentam abalos sísmicos recorrentes. Pelo fato de se tratar de um sistema racionalizado a Associação Brasileira de Cimento Portland (2008, p. 10) afirma que o sistema é recomendável para empreendimentos que têm alta repetitividade, como condomínios e edifícios residenciais. Obras que, nas grandes cidades, exigem das construtoras prazos de entrega exíguos, economia e otimização da mão de obra, Corsini (2012, p.44) ainda afirma que as paredes de concreto são extremamente competitivas em edifícios de dez andares para cima, e de dez andares para baixo compete por igual com os sistemas construtivos comumente aplicados no Brasil, seja no aspecto de demanda de material, seja no de mão de obra. Outra importante característica do sistema PAREDE DE CONCRETO é a alta qualidade da construção; sobre este assunto a Associação de Cimento Portland(2008, p. 11) escreve: A qualidade final de uma obra está diretamente ligada aos materiais utilizados, aos métodos de execução e ao controle tecnológico que se faz, desde a produção dos insumos até sua aplicação. No sistema PAREDE DE CONCRETO, a qualidade é garantida pelo uso de: Fôrmas com grande precisão dimensional Materiais com produção controlada (concreto, tela de aço, etc.) Atividades planejadas e não-artesanais, potencializando produção dentro dos requisitos de qualidade estabelecidos. a A seguir serão tratados isoladamente cada componente das PAREDES DE CONCRETO, possibilitando assim um melhor entendimento de cada etapa de execução do sistema construtivo. 2.2 FORMAS “As formas são estruturas provisórias cujo objetivo é moldar o concreto fresco compondo-se assim as paredes estruturais. A resistência a pressões do lançamento de concreto até a sua solidificação é fator decisivo. Para isso, as fôrmas devem ser estanques e favorecer rigorosamente a geometria das peças que estão sendo moldadas”. (MISSURELI; MASSUDA, 2009, p. 76). Segundo Corsini (2012, p. 41) o custo da forma é um dos pontos cruciais do sistema construtivo, sendo mais utilizado o alumínio. Esta forma pode ser utilizada muitas vezes, de 13 500 a duas mil vezes, de modo que o custo da mesma é absorvido e o custo do metro quadrado pode cair muito. A Associação de Cimento Portland (2010, p. 58) ainda afirma que podem ser utilizadas formas de madeira ou de material plástico. Sobre a escolha do tipo de forma para um edifício de múltiplos pavimentos Pandolfo (2007, p. 62) escreve: As formas têm como exigências básicas: Suportar um número de utilizações suficiente. Para isso, as soluções de contato em tipo compensado plastificado são atrativas porque podem ser trocadas ou facilmente recuperadas. Serem desmontáveis em conjuntos de dimensão adequada - aos ciclos e cargas de grua. Usualmente, são interessantes módulos de 12 a 18 m2 com massas da ordem de 1.200 a 1.500 kg. É interessante que as plataformas de trabalho - elementos de aprumo - façam parte do mesmo conjunto, otimizando operações de montagem e desmontagem. Possibilitem a fixação de caixilharia e instalações em seu interior, sem comprometimento estrutural. Mantenham estabilidade dimensional ao longo dos sucessivos reúsos, além do alinhamento perfeito e esquadro. É importante também a existência de acessórios para adequação perfeita ao projeto de arquitetura. Incluir como parte integrante do sistema, elementos de segurança e proteção (figura 1). De acordo com Missureli e Massuda (2009, p. 76) a escolha da tipologia adequada e o desenvolvimento e detalhamento do projeto de formas são extremamente importantes para a viabilidade do sistema de paredes de concreto e para a qualidade da entrega. Eles ainda afirmam que o projeto de forma deve abordar o detalhamento dos seguintes itens: Posicionamento dos painéis. Equipamentos auxiliares. Peças de travamento e prumo. Escoramento. Sequência de montagem e desmontagem De modo a garantir o correto posicionamento e travamento das formas, o que resulta, após a concretagem, em uma parede com a geometria e resistência requeridos no projeto estrutural, além de reduzir o número potencial de patologias. 14 Figura 1: Esquema de elementos de segurança para formas de parede de concreto Fonte: PANDOLFO (2007, p. 63) Antes da fixação das formas é necessária a aplicação do desmoldante, que tem a função de garantir a retirada da forma sem danificações após a concretagem possibilitando a sua reutilização. Sobre este assunto a Associação de Cimento Portland (2010, p. 57) afirma que “a utilização do desmoldante adequado é importante para a manutenção da superfície dos painéis, para o acabamento superficial da peça a ser concretada e também para não comprometer a aderência do revestimento final. Cada sistema de fôrmas (metálica, madeira ou plástica) requer um tipo de agente desmoldante específico e a sua escolha deve ser criteriosa”. 15 A Tabela 1, apresenta alguns tipos de desmoldantes de diversos fornecedores, para cada tipo de superfície da forma. Tabela 1: Desmoldantes para fôrmas de parede de concreto Fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (2010 , p. 57) Quanto à montagem das formas, Missureli e Massuda (2009, p. 76) apresentam uma sequência de execução padrão: Nivelamento da laje de piso. Marcação de linhas de paredes no piso de apoio. Montagem das armaduras. Montagem das redes hidráulica e elétrica. Posicionamento dos painéis de forma. Montagem dos painéis: painéis internos primeiro; painéis externos em segundo; ou opção de montagem pareada (painéis internos e externos montados simultaneamente). 16 Colocação de caixilhos (portas e janelas). Colocação de grampos de fixação entre painéis. Posicionamento das escoras de prumo. Colocação de ancoragens: fechamento das fôrmas de paredes. Como foi afirmada, esta sequência é padrão, podendo ser modificada dependendo do projeto, garantindo sempre a qualidade da obra. 2.3 ARMADURAS De acordo com Missureli e Massuda (2009, p. 77), a armação adotada no sistema PAREDES DE CONCRETO é a tela soldada posicionada no eixo vertical da parede. As bordas, vãos de portas e janelas recebem reforços de telas ou barras de armadura convencional. Em edifícios mais altos, as paredes devem receber duas camadas de telas soldadas, posicionadas verticalmente, e reforços verticais nas extremidades das paredes. Os autores ainda afirmam que “as armaduras devem atender a três requisitos básicos: resistir a esforços de flexotorção nas paredes, controlar a retração do concreto e estruturar e fixar as tubulações de elétrica, hidráulica e gás. Usualmente, utilizam-se telas soldadas posicionadas no eixo das paredes ou nas duas faces, dependendo do dimensionamento, além de barras em pontos específicos tais como cinta superior nas paredes, vergas, contravergas etc”. Quanto a montagem das armaduras, os autores apresentam uma sequência de execução padrão: 1. Montagem da armadura principal, em tela soldada. 2. Montagem das armaduras de reforços, ancoragens de cantos e cintas. É possível agilizar a montagem das armaduras cortando previamente os locais onde serão posicionadas as esquadrias de portas e janelas, caso o projeto não preveja esse procedimento. 3. Colocar os espaçadores plásticos, que são imprescindíveis para garantir o posicionamento das telas e a geometria dos painéis. Sobre este mesmo assunto a Associação Brasileira de Cimento Portland (2010, p.50) recomenda para a sua execução: Posicionar as telas soldadas em toda a parede, sem interrupções. 17 Montar um dos lados da forma. Cortar a tela soldada nos locais de vãos de esquadrias e portas. Utilizar os pedaços de telas cortados para reforços de cantos e como armadura para peças menores. 2.4 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS E ELÉTRICAS Em geral no sistema construtivo de PAREDES DE CONCRETO as instalações tanto hidráulicas quanto elétricas são embutidas na parede, geralmente fixadas as armaduras. De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland(2008, p. 54) As tubulações verticais podem ser embutidas nas paredes de concreto apenas nas seguintes condições: Quando a diferença de temperatura no contato entre a tubulação e o concreto não ultrapassar 15˚C; Quando a pressão interna na tubulação for menor que 0,3 MPa; Quando o diâmetro máximo for de 50 mm; Quando o diâmetro da tubulação não ultrapassar 50% da largura da parede, restando espaço suficiente para, no mínimo, o cobrimento adotado e a armadura de reforço. Admite-se tubulação com diâmetro até 66% da largura da parede e com cobrimentos mínimos de 15 mm desde que existam telas nos dois lados da tubulação com comprimento mínimo de 50 cm. Não se admitem tubulações horizontais, a não ser em trechos de até um terço do comprimento da parede, não ultrapassando 1 m, desde que este trecho seja considerado não estrutural. E em nenhuma hipótese são permitidas tubulações, verticais ou horizontais, nos encontros de paredes ( ABNT NBR 16055, 2012, p.12). De acordo com Corsini (2012, p. 45) essa restrição se dá por conta de a tubulação horizontal fazer com que o trecho deixe de se comportar como estrutural, fazendo com que o restante da parede tenha que suportar todo o peso. “Os tubos e eletrodutos são fixados às armaduras, evitando-se que se desloquem durante o lançamento e adensamento do concreto. A boa prática recomenda a utilização de espaçadores plásticos, disponíveis no mercado, para garantir o posicionamento das peças e dar o cobrimento necessário previsto em projeto”, um exemplo desta ligação pode ser vista na Figura 2. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, 2010, p. 60) 18 Figura 2: Ligação eletroduto/armadura com utilização de espaçador plástico Fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (2010, p. 60) 2.5 CONCRETO Segundo Missureli e Massuda (2009, p. 74) no Brasil, quatro tipos de concreto são recomendados para o sistema: Concreto celular. Concreto com elevado teor de ar incorporado - até 9%. Concreto com agregados leves ou com baixa massa específica. Concreto convencional ou concreto autoadensável. Sendo necessário o estudo de viabilidade econômica e tecnológica por parte da empresa projetista, para assim determinar qual é o concreto mais recomendado para cada tipo de construção. As características dos tipos de concreto estão resumidas na tabela 2. 19 Tabela 2: Características dos tipos de concreto utilizados no sistema Fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (2008 , p. 37) De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (2010, p.52) o concreto autoadensável, quando economicamente viável, é a melhor opção técnica para paredes de concreto, pois as espessuras de paredes e lajes nesse sistema são muito pequenas, dificultando o lançamento e a vibração do material nas fôrmas. Este concreto possui dois atributos relevantes: a sua aplicação é muito rápida, feita por bombeamento, e a mistura é extremamente plástica, dispensando o uso de vibradores. Tutikian (2004, p.33) ainda cita outras vantagens deste concreto: a) Acelera a construção; b) Reduz a mão de obra no canteiro; c) Melhora o acabamento final da superfície; d) Pode aumentar a durabilidade por ser mais fácil de adensar; e) Permite grande liberdade de formas e dimensões; f) Permite a redução das dimensões das peças; g) Elimina o barulho de vibração; h) Torna o local de trabalho mais seguro, visto a diminuição do número de trabalhadores; i) Obtenção de ganho ecológico; j) Pode reduzir o custo final do concreto e/ou da estrutura. De acordo com a ABNT NBR 16055 (2012, p.8) a especificação do concreto para o sistema construtivo deve estabelecer: 20 a. Resistência à compressão para desforma, compatível com o ciclo de concretagem; b. Resistência à compressão característica aos 28 dias (fck); c. Classe de agressividade do local de implantação da estrutura, conforme a ABNT NBR 12655:2006; d. Trabalhabilidade , medida pelo abatimento do tronco de cone (ABNT NBR NM 67) ou pelo espalhamento do concreto (ABNT NBR15823-2:2010) Requisitos complementares podem ser solicitadas pelos projetistas como: Módulo de elasticidade do concreto, a uma determinada idade e tensão; Retração do concreto. “A moldagem "in loco" dos elementos estruturais -estrutura e vedação - é a principal característica desse sistema construtivo. Todas as paredes são moldadas em uma única etapa de concretagem, permitindo que, após a retirada das fôrmas, as paredes já contenham em seu interior todos os elementos embutidos: tubulações elétricas e hidráulicas, elementos de fixação, caixilhos de portas e janelas etc” .(MISSURELI; MASSUDA, 2009, p. 75). Quanto à execução da concretagem, a Associação Brasileira de Cimento Portland(2010, p.53) informa que o lançamento do concretos deve ser planejado e obedecer a um critério de escolha de pontos, de modo que a massa fluida possa caminhar homogeneamente pelas formas e preencher todos os vazios sem quaisquer dificuldades. Afirma ainda que este lançamento deve ser iniciado por um dos cantos da edificação, até que uma significativa parcela das paredes próximas ao ponto esteja totalmente cheia. Em seguida, muda-se a posição em direção ao canto oposto, até que se complete o rodízio dos quatro cantos opostos da estrutura. Finaliza-se a concretagem com o lançamento na linha mais elevada das fôrmas e dos oitões, para o caso de habitações térreas. Missureli e Massuda (2009, p. 78) ressaltam que o tempo de transporte decorrido entre o início da mistura, contado a partir da primeira adição de água até a entrega do concreto na obra, é muito relevante para o desempenho da obra. Esse tempo deve ser definido de modo que o fim do adensamento não ocorra após o início da pega do concreto lançado e das camadas ou partes contíguas a essa remessa, evitando-se a formação de junta fria. Os autores afirmam também que tempo decorrido entre o início da mistura e a entrega do concreto no canteiro deve ser inferior a 90 minutos; e o tempo decorrido entre o 21 início da mistura na central de produção e o final da descarga do concreto na obra não deve ultrapassar 150 minutos; estes tempos podem ser aumentados com a utilização de aditivos retardadores de pega no concreto. Passados estes tempos máximos, o concreto não deve ser utilizado para a concretagem das paredes, devendo ser devolvidas à usina ou utilizada em outras partes não estruturais da obra (dado que este concreto tenha resistência e trabalhabilidade suficiente para a sua utilização). 2.6 CURA E DESFÔRMA De acordo com Fiabani (2010, p. 30) a cura deve ser realizada tomando cuidados para evitar choques, vibrações, mudanças bruscas de temperatura, vento e chuvas fortes, evitando assim o surgimento de fissuras na estrutura. Segundo Missureli e Massuda (2009, p. 78) a retirada das estruturas provisórias deve ser feita após o concreto atingir a resistência prevista no projeto, e deve ser feita de modo a não causar impacto, que podem gerar o aparecimento de fissuras. Na desmontagem, os painéis devem ser posicionados ao lado da próxima habitação a ser executada. É fundamental que seja realizada uma limpeza completa, removendo a película de argamassa (cimento + água + areia) aderida ao molde. Esta limpeza deve ser realizada atentamente, evitando danos à forma, e garantindo a sua reutilização. Os autores recomendam a utilização de jatos fortes de água para realizar esta limpeza, porém é preciso que a pressão da água seja regulada para não danificar o acabamento das fôrmas. Outra opção, que demanda mais tempo, é a remoção dessa crosta com água e escova ou espátula plástica. Após a limpeza, deve-se aplicar o agente desmoldante de modo a preparar a forma para a próxima utilização. 2.7 ACABAMENTO Segundo Fiabani (2010, p.13) a concepção da parede de concreto reduz o número de etapas e elementos que constituem o produto final, tornando assim a construção mais padronizada e, consequentemente, com maior qualidade e produtividade. “A grande redução da espessura das camadas de revestimento é uma das principais características do sistema construtivo de paredes de concreto. Não existem restrições quanto ao uso de qualquer tipo de revestimento, sendo exigido apenas o cumprimento das 22 especificações do fornecedor do material. É recomendável apenas que o acabamento seja iniciado após uma cura úmida da parede” (MISSURELI; MASSUDA, 2009, p. 80). Sobre este mesmo assunto a Associação Brasileira de Cimento Portland (2008,p. 93) escreve: Após a desforma, as paredes niveladas e aprumadas exibem uma textura regular, apresentando apenas os sinais superficiais das junções entre painéis e furos das ancoragens. Também são visíveis pequenas bolhas de ar, geradas pela espuma ou incorporadas à massa durante o processo de lançamento. As rebarbas decorrentes das junções de painéis devem ser removidas com uma espátula logo após a desforma. Os furos de ancoragens devem ser preenchidos com argamassa de cimento e areia. As eventuais falhas decorrentes de infiltração de ar (não destruídas durante a mistura no interior da betoneira) e as falhas provocadas pela heterogeneidade da granulometria da areia e impurezas podem ser corrigidas com a operação de feltragem. A feltragem tem como objetivo a retirada dos sinais superficiais da fôrma, a redução da porosidade superficial, o tamponamento de pequenos poros e bolhas de ar superficiais e a melhoria da qualidade estética das paredes. A feltragem é uma operação básica (e opcional) realizada algumas horas após a desforma das paredes e antecedida pelo lixamento de rebarbas da superfície. Ela consiste na aplicação de uma camada de nata de cimento Portland, com traço rico em cimento, por meio de desempenadeiras de madeira revestidas com espuma. Os materiais mais empregados em obras já realizadas são: massa corrida, revestimentos cerâmicos, texturas e argamassas industrializadas sendo, nestes casos, aplicados diretamente sobre as paredes, sem necessidade da feltragem. Como pode-se perceber, a concretagem da parede resulta em uma peça bem nivelada, porem é necessária a correção de pequenos defeitos como na junção das formas, estes defeitos em geral são facilmente corrigidos e devem ser feitos o mais rápido possível, de modo que o concreto ainda não possua grande resistência, o que aumentaria a dificuldade destas ações corretivas. 23 2.8 PATOLOGIAS Como qualquer sistema construtivo, as Paredes de Concreto estão sujeitas ao aparecimento de patologias, que reduzem a resistência da estrutura e seu desempenho. A seguir serão apresentadas as patologias mais comuns em paredes de concreto moldado in loco, e os principais métodos de prevenção, ou eliminação das mesmas. 2.8.1 BOLHAS SUPERFICIAIS ABERTAS A presença de bolhas superficiais é um dos problemas mais comuns em paredes de concreto Geyer (1995, p.13-27) fala que estas bolhas são geradas durante o processo de mistura e lançamento, devido a agitação do concreto. Onde uma parcela do ar presente na massa consegue ser expulsa, outra permanece durante a cura, visto que sua eliminação é dificultada devido a viscosidade do material. A agua e o ar que permanecem no concreto tendem a se concentrar próximo das paredes das formas, devido principalmente a precessão exercida pelo concreto. Com isso origina-se uma camada de cerca de 5mm composta por uma pasta de cimento seguida de outra com presença predominante de agregados miúdos. E é nesta região, mais externa, que são encontradas as bolhas. O autor apresenta duas soluções para este problema, sendo a primeira uma solução preventiva, e a segunda uma solução corretiva. Para evitar o aparecimento das bolhas superficiais, Geyer (1995, p.13-27) recomenda revestir a fôrma convencional com uma cobertura porosa que permita a saída da água e do ar contidos no concreto. Esta cobertura, que é têxtil, deve ser posicionada rente a fôrma, onde está localizada a maior quantidade de bolhas, de modo a facilitar a saída desses elementos. A figura 3 ilustra o posicionamento da cobertura, possibilitando a drenagem. 24 Figura 3: Drenagem do concreto de uma fôrma absorvente Fonte: Geyer (1995, p.25) Outra solução é a realização da feltragem na parede recém concretada, cobrindo assim as bolhas e melhorando a qualidade estética da parede. 2.8.2 FISSURAS Outro tipo de patologia comum nas paredes de concreto são as fissuras, de acordo com Nunes (2007, p. 8) é possível classificar as fissuras de acordo com sua origem em quatro grupos principais, devido à: 1. Deformação; 2. Retração hidráulica; 3. Retração térmica; 4. Expansão hidráulica. No primeiro grupo, a deformação é causada por esforços atuantes na estrutura, de modo que se esta estiver recebendo esforços de compressão, cisalhamento ou flexão superior ao que suporta, o concreto pode gerar fissuras. Podendo estes esforços ser gerados por choques mecânicos, armazenamento inadequado ou por sobrecargas. 25 A retração hidráulica pode gerar fissuras quando o concreto ainda esta fresco, devida a perda da água exsudada para a superfície ou mesmo devido à evaporação da mesma. Este tipo de fissuramento é mais comum em elementos de concreto cuja relação área superficial/espessura é muito grande (NUNES, 2007, p.4-11) que é o caso das paredes de concreto. Neste caso, a melhor forma de minimizar a aparição de fissuras é a molhagem do concreto durante a cura. As fissuras devidas a retração térmica estão relacionados com o coeficiente de dilatação térmica do concreto. Com a variação da temperatura ocorre a variação volumétrica do concreto endurecido, gerando assim fissuras no mesmo, este efeito é mais sensível para peças de maior idades (JOSIEL, 1975, p.54-55) E no ultimo grupo, segundo Fiabani (2010, p.54) “as fissuras são causadas pela expansão volumétrica da água que se encontra nos poros do concreto, produzindo grandes pressões”. 2.8.3 MANCHAS Segundo Silva (1993, p.3) existem diversas causas para a desuniformidade de cor do concreto, entre elas o autor cita: a) Variação na cor do cimento e da areia; b) Variação na relação água/cimento c) Concentração de aditivos em pontos localizados; d) Desmoldantes; e) Desforma em tempos diferentes; f) Impurezas no concreto; g) Movimento da água dentro das fôrmas devido aos gradientes de energia. Para evitar manchas, recomenda-se a utilização de matérias-primas de marcas e fornecedores constantes, além de utilizar granulometrias uniformes dos agregados para todo o lote. Por fim o autor informa que, caso aditivos sejam empregados no concreto, os mesmos devem ser bem homogeneizados, evitando assim pontos de concentração aparentes. 2.8.4 FALHAS DE EXECUÇÃO Existem uma serie de patologias comuns em paredes de concreto que são causadas por falhas de execução do sistema construtivo. Como é o caso de vazamentos de concreto das formas, de acordo com Mitidieri, Souza e Barreiros (2012, p. 4) estes vazamentos ocorrem principalmente pela base da forma na interface com a laje, implicando na 26 necessidade de remoção do concreto em excesso, reduzindo assim a produtividade do sistema. Como forma de evitar tais problemas os autores recomendam: Verificação do posicionamento das fôrmas de maneira a se evitar excentricidades entre paredes de pavimentos superpostos, especialmente nas fachadas; Posicionamento e fixação dos elementos de travamento das fôrmas, com o intuito de reduzir deformações e deslocamentos; Limpeza das fôrmas antes da aplicação do desmoldante, visando melhorar a aparência da parede após desenforma e reduzir e acúmulo de concreto que possa prejudicar o encaixe dos painéis de fôrma e, assim, formar frestas por onde possa haver vazamento de pasta do concreto; Correta aplicação de desmoldante para reduzir a formação de bolhas na superfície do concreto, que exigem posterior correção; Outro problema recorrente são os erros de posicionamento da armadura nas paredes, de modo que a mesma possa não ter o revestimento necessário, ou mesmo estar aparente após a concretagem (figura 3) gerando assim a necessidade de reparos, acarretando em atrasos e custos extras não previstos. Como forma de evitar tais problemas, recomenda-se um maior controle do corte e posicionamento da armadura, especialmente a armadura de reforço de vãos e de ligação entre paredes, além da utilização de espaçadores plásticos, que permitam o cobrimento necessário da armadura.(MITIDIERI, SOUZA E BARREIROS, 2012, p. 4) 27 Figura 4: Armadura exposta Fonte: Mitidieri, Souza e Barreiros (2012, p. 4) 2.8.5 FALHAS DE CONCRETAGEM A concretagem das paredes de concreto é de extrema importância, visto que qualquer inconformidade com o projeto pode resultar em serias reduções de qualidade e resistência da estrutura. Segundo Mitidieri, Souza e Barreiros (2012, p. 5-7) foram verificados em obras estudadas, diversas patologias nas paredes de concreto moldadas in loco, como a segregação do concreto na base das paredes, que requer correção antes do acabamento, implicando mais uma vez em perda de produtividade, além de problemas mais sérios como a formação de vazios na estrutura, defeito esse que compromete seriamente o comportamento estrutural da parede e sua distribuição de cargas. Estes problemas segundo os autores podem ser causados tanto por erros no posicionamento das armadura e instalações elétricas e prediais, ou devido utilização de concreto sem as características adequadas. Portanto recomenda-se um maior controle de recebimento do concreto evitando assim quaisquer desvios de especificação, devendo ser verificados: Em nota fiscal, as características e constituintes do concreto e o tempo transcorrido entre a adição de água e o recebimento do concreto na obra; Realização de ensaios de consistência do concreto, por técnico com qualificação e treinamento adequados para verificar se o concreto está com a fluidez, viscosidade e coesão adequadas; 28 2.9 EXEMPLO DE APLICAÇÃO Como já foi citado, o sistema de Paredes de Concreto apresenta diversas vantagens, e é econômica para obras com grande repetitividade. Por este fato, é cada vez mais comum sua utilização. Como é o exemplo mostrado nas Figuras 5 a 7, das obras em um conjunto de residências construídas no Paraná. Este conjunto habitacional era composto por diversas casas térreas, utilizando formas metálicas. Figura 5: Formas fixadas para a concretagem Fonte: Emiliano Duncan Aita (2011) 29 Figura 6: Estrutura após a desforma e fixação das esquadrias Fonte: Emiliano Duncan Aita (2011) Figura 7: Casa finalizada Fonte: Emiliano Duncan Aita (2011) 30 3. NBR 16055:2012 Como já foi apresentado anteriormente, a NBR 16055:2012 é a norma que estabelece requisitos básicos para construções utilizando paredes de concreto moldadas in loco, com fôrmas removíveis. Conforme Martin ( 2010, p. 31) antes desta norma ser criada, os métodos de dimensionamento de paredes de concreto eram baseados principalmente no texto preparatório para a norma, “Prática Recomendada de Projeto Para Pequenas Construções (até 5 pavimentos) em Paredes de Concreto” desenvolvida pela ABCP, e nas normas estrangeiras ACI 318 (americana), DTU 23.1(francesa) e Eurocode 2 (europeia). “Esta norma se aplica às paredes submetidas à carga axial, com ou sem flexão, concretadas com todos os elementos que farão parte da construção final, tais como detalhes de fachada (frisos, rebaixos), armaduras distribuídas e localizadas, instalações (elétricas e hidráulicas), quando embutidas, e considera as lajes incorporadas ao sistema por solidarização com as paredes, tornando o sistema monolítico (funcionamento de placa e membrana)” (ABNT NBR 16055, 2012,p. 2). De modo que esta Norma não se aplica a: Paredes de concreto pré-fabricadas; Paredes de concreto moldadas in loco com fôrmas incorporadas; Paredes curvas; Paredes submetidas ao carregamento predominantemente horizontal, como muros de arrimo ou reservatórios; Fundações, elementos de fundações, paredes diafragma, paredes de contenções e solo grampeado. A Norma não estabelece os requisitos para especificação, preparação e conformidade do concreto, que devem seguir o estabelecido pela ABNT NBR12655, além de não cobrir aspectos da execução relativos à segurança do trabalho e à saúde, que são regulamentados pela ABNT NBR 12284. A ABNT NBR 16055(2012, p.5) define parede de concreto como sendo um elemento estrutural autoportante, moldado no local, com comprimento maior que dez vezes sua espessura e capaz de suportar carga no mesmo plano da parede. O dimensionamento 31 previsto nesta Norma é válido quando o elemento tiver comprimento maior que dez vezes a espessura, para casos contrários, a parede deve ser calculada como pilar ou pilar parede, conforme a ABNT NBR 6118. 3.1 REQUISITOS GERAIS DA QUALIDADE DA ESTRUTURA E DO PROJETO COM PAREDES DE CONCRETO 3.1.1 REQUISITOS DA QUALIDADE DA ESTRUTURA De acordo com a ABNT NBR 16055 (2012, p.5), Uma estrutura em paredes de concreto deve ser projetada e construída de modo que: Resista a todas as ações que sobre ela produzam efeitos significativos tanto na sua construção quanto durante a sua vida útil; Sob as condições ambientais previstas na época de projeto e quando utilizada conforme preconizado em projeto, conserve sua segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil; Contemple detalhes construtivos que possibilitem manter a estabilidade pelo tempo necessário à evacuação quando da ocorrência de ações excepcionais localizadas previsíveis, conforme a ABNT NBR 6118:2007 3.1.2 REQUISITOS DE QUALIDADE DO PROJETO A Norma fala que o projeto de uma estrutura em paredes de concreto deve ser elaborado adotando-se: Sistema estrutural adequado à função desejada para a edificação; Combinação de ações compatíveis e representativas; Dimensionamento e verificação de todos os elementos estruturais presentes; Especificação de materiais de acordo com os dimensionamentos efetuados; Modulação coordenada conforme a ABNT NBR 15873. E determina que os projetos de fôrma, escoramentos, detalhes embutidos ou vazados e os projetos de instalações devem ser validados pelo projetista de estrutura, de modo a evitar patologias causadas pela não integração dos projetos. 32 3.1.3 DOCUMENTAÇÃO DO PROJETO DE ESTRUTURAS DE PAREDES DE CONCRETO Sobre a documentação necessária para um projeto estrutural de parede de concreto, a NBR 16055 (2012, p.6) determina que este projeto deva ser constituído de desenhos, especificações e memorial descritivo. Contendo informações claras e corretas de modo a ser possível a execução da estrutura sem maiores dificuldades. Ainda sobre o mesmo assunto a Norma escreve: O projeto deve apresentar desenhos contendo as plantas de formas e elevações das paredes com a respectiva armadura. Sempre que necessário, devem ser apresentados: localização de pontos de reforços, detalhes de amarração de paredes com paredes, paredes com laje e posicionamento de juntas de controle ou construtivas. Dependendo da velocidade de execução da estrutura, o projeto deve contemplar as etapas construtivas com as respectivas idades e resistências do concreto, tendo em vista a capacidade resistente das lajes juntos às escoras e a fissuração oriunda do processo construtivo. Antes do início da execução de qualquer parte da estrutura da parede de concreto, as especificações de projeto relativas a essa parte devem estar completas e disponíveis. As especificações de projeto devem considerar e fazer referência a Normas Brasileiras e, na falta de algum ponto definido por Normas Brasileiras, podem-se utilizar referências estrangeiras, requisitos específicos do local da obra, com respeito a todos os aspectos inerentes à construção, como instalações contra incêndios, impermeabilização, ações sobre a estrutura (como o vento), segurança, condição ambiental e outros. O memorial descritivo deve conter: 3.2 3.2.1 Caracterização do empreendimento e local de implantação; Hipóteses adotadas de carregamento; Descrição da estrutura com condições de contorno. AÇÕES ESFORÇOS SOLICITANTES De acordo com a ABNT NBR 16055 (2012, p.9) O cálculo dos esforços solicitantes deve ser realizado de acordo com os princípios da teoria das estruturas. Os edifícios de paredes de concreto devem ser contraventados de tal forma que não ocorram grandes deslocamentos relativos entre o topo e a base do edifício, respeitando-se 33 os limites estabelecidos na ABNT NBR 6118:2007,13.3. Admite-se que esta condição foi atendida quando: A estabilidade lateral dos componentes e do conjunto estrutural é garantida pela disposição de paredes resistentes nas duas direções. A rigidez da ligação entre as paredes deve ser assegurada, de modo a minimizar sua esbeltez; A laje é calculada como solidária com as paredes resistentes e funciona como diafragma rígido, de forma a transferir a estas os esforços horizontais. Permite-se o cálculo das reações das lajes pelo método das charneiras plásticas, porém os esforços devidos à flexão devem ser criteriosamente determinados de forma a garantir a monoliticidade do diafragma e a conexão deste com as paredes. 3.2.2 CARGAS VERTICAIS NAS PAREDES O carregamento gravitacional das paredes deve considerar todas as cargas atuantes sobre ela, de acordo com a ABNT NBR 6120. Considera-se que estas cargas atuam paralelamente ao plano médio das paredes de concreto, que devem ser calculadas como estruturas de casca plana, podendo seus esforços característicos ser obtidos em regime elástico. (ABNT NBR 16055:2012, p.9) 3.2.3 CARGAS LINEARMENTE DISTRIBUIDAS Conforme a NBR 16055(2012, p.9) : As cargas gravitacionais são admitidas linearmente distribuídas e aplicadas nas paredes de concreto, que podem ser tratadas como elementos de chapa. Em certas situações, as cargas podem assumir um caminhamento inclinado ao longo das paredes de concreto, redistribuindose inclusive entre paredes adjacentes. Nesta condição, devem ser verificadas as tensões de cisalhamento nas paredes e entre elas. O ângulo limite do caminhamento das cargas é de 45º. 3.2.4 CARGAS CONCENTRADAS OU PARCIALMENTE DISTRIBUÍDAS De acordo com a Norma. Nas paredes estruturais, uma carga concentrada ou parcialmente distribuída pode ser suposta repartida uniformemente em seções horizontais limitadas por um dos planos inclinados a 45º sobre a vertical e passando pelo ponto de 34 aplicação de carga ou pelas extremidades da faixa de aplicação. Deve-se verificar a interferência entre cargas próximas conforme a Figura 8. Figura 8: Cargas concentradas ou parcialmente distribuídas Fonte: ABNT NBR 16055 :2012 (p. 10) 3.2.5 AÇÕES TRANSVERSAIS AO PLANO DA PAREDE DE CONCRETO As ações horizontais que devem obrigatoriamente ser consideradas são as originadas pelo vento e pelo desaprumo, não se prescindindo das demais ações que, na avaliação do projetista, possam produzir esforços relevantes. Considerar entre a ação do vento e o desaprumo, aquela que proporcionar a situação mais desfavorável.(ABNT NBR 16055, 2012, p.10) 3.2.5.1 AÇÃO DO VENTO Para a consideração da ação do vento deve ser seguida a ABNT NBR 6123. 3.2.5.2 DESAPRUMO De acordo com a ABNT NBR 16055(2012, p.10), Para edifícios de múltiplos andares, deve ser considerado um desaprumo global através de um ângulo de desaprumo , conforme a equação 1: 1 170 H (3.1) 35 Onde: é o ângulo de desaprumo, expresso em radianos (rad); H, é a altura da edificação, expressa em metros (m). 3.3 RESISTÊNCIAS Segundo a ABNT NBR 16055 (2012, p. 11) a resistência característica à compressão do concreto (fck) não pode ser considerada superior a 40 MPa. Devendo ser adotada conforme a ABNT NBR 6118. 3.4 LIMITES PARA DIMENSÕES, DESLOCAMENTOS E ABERTURAS DE FISSURAS 3.4.1 DIMENSÕES MINIMAS Sobre o assunto a ABNT NBR 16055:2012, escreve: A espessura mínima das paredes com altura de até 3 m deve ser de 10 cm. Permite-se espessura de 8 cm apenas nas paredes internas de edificações de até dois pavimentos. Para paredes com alturas maiores, a espessura mínima deve ser e /30. Os demais limites para as situações de serviço, a menos de ensaios específicos, devem seguir as exigências da ABNT NBR 6118. Segundo Guillemont (2005, p. 168) as paredes de concreto podem ser classificadas como internas ou externas, sendo considerada interna a parede que não esta diretamente exposta à chuva, e externa a que possui estanqueidade à chuva, com uma camada impermeável de revestimento. 3.4.2 JUNTAS DE CONTROLE VERTICAIS A norma indica que para prevenir o aparecimento de fissuras (ocorridas devido a variação de temperatura, retração, variação brusca de carregamento, ou, variação da altura ou espessura da parede) deve ser analisada a necessidade da colocação de juntas verticais(que podem ser passantes ou não passantes, pré-formadas ou serradas). Para paredes de concreto contidas em um único plano e na ausência de uma avaliação precisa das condições específicas da parede, devem ser dispostas juntas verticais de controle. O espaçamento máximo das juntas deve ser determinado com dados de ensaios específicos. Na falta desses ensaios, a norma recomenda-se adotar o 36 distanciamento máximo de 8 m entre juntas para paredes internas e 6 m para paredes externas (ABNT NBR 16055, 2012, p.12). 3.4.3 JUNTAS DE DILATAÇÃO Conforme a Norma, sempre que a deformação por efeito da variação da temperatura puder comprometer a integridade do conjunto, recomenda-se o uso de juntas de dilatação como estabelecido a seguir: A cada 25 m da estrutura em planta. Este limite pode ser alterado desde que seja feita uma avaliação mais precisa dos efeitos da variação de temperatura e de retração do concreto sobre a estrutura. 3.5 Nas variações bruscas de geometria ou de esforços verticais. PREMISSAS BÁSICAS DE CONCEPÇÃO DO PROJETO A Norma dita que estruturas de paredes de concreto projetadas e construídas devem atender às seguintes premissas básicas: (ABNT NBR 16055, 2012, p.13) Comprimento da parede maior ou igual a dez vezes a sua espessura (para caracterizar o elemento de parede de concreto); os casos não atendidos por esta prescrição devem ser dimensionados como elemento linear de pilar ou pilar-parede ou viga-parede; Espessura da parede igual ou maior que 10 cm, observadas as ressalvas e limitações previstas em 3.4.1; Resistência característica à compressão no concreto (fck) menor ou igual a 40 MPa e atendendo aos requisitos de durabilidade em função da classe de agressividade ambiental; Consideração, no dimensionamento, dos esforços causados pelas restrições devido aos efeitos da variação volumétrica por retração e dilatação térmica; Análise dos esforços de torção, quando o centro de gravidade não coincidir com o centro de torção, no caso da utilização de modelos de barras para as paredes. Paredes predominantemente comprimidas com excentricidades menores que t/10 podem ser calculadas pelo critério simplificado de dimensionamento. 37 3.6 DIMENSIONAMENTO A seguir serão descritas os métodos de calculo para paredes de concreto moldada no local, de acordo com as diretrizes apresentadas pela NBR 16055:2012. 3.6.1 PREMISSAS BÁSICAS DE DIMENSIONAMENTO De acordo com a ABNT NBR 16055(2012, p.14) as estruturas de concreto devem atender as seguintes premissas básicas: Trechos de parede com comprimento menor que dez vezes a sua espessura devem ser dimensionados como pilar ou pilar-parede; Paredes devem ser dimensionadas à flexocompressão para os esforços atuantes, considerando-se como mínimo o maior valor entre as seguintes excentricidades: a. Excentricidade mínima de (1,5 + 0,03 t) cm, onde t é a espessura da parede; b. Excentricidade decorrente da pressão lateral do vento nas paredes externas; Comprimento equivalente da parede ( e ), de acordo com a Figura 9. Figura 9: Comprimento equivalente e Fonte: ABNT NBR 16055:2012( p.15) 38 No caso de utilização de tela dupla, deve ser considerada para o dimensionamento somente a colaboração da armadura tracionada. 3.6.2 3.6.2.1 ARMADURA MÍNIMA SEÇÃO DE AÇO Sobre a seção de aço recomendada para projetos de paredes de concreto a ABNT NBR 16055:2012 (pg. 15-16) escreve: A seção mínima de aço das armaduras verticais obtidas com aço CA-60, deve corresponder a 0,09 % da seção de concreto. Para construções de até dois pavimentos permite-se a utilização de armadura mínima equivalente a 66 % deste valor. A seção mínima de aço das armaduras horizontais deve corresponder a 0,15 % da seção de concreto. No caso de paredes externas com até 6 m de comprimento horizontal entre juntas de controle ou paredes internas de qualquer comprimento, permite-se a utilização de armadura mínima equivalente a 60 % destes valores. Para construções de até dois pavimentos permite-se a utilização de armadura mínima equivalente a 40 % destes valores. A armadura de ligação nos cruzamentos de paredes deve observar o mínimo estabelecido para a armadura horizontal. Na continuidade das paredes entre pavimentos deve ser respeitada a armadura mínima vertical. No caso da utilização de armaduras duplas (armaduras em ambas as faces), para t < 15 cm , a armadura mínima vertical deve ser aplicada a cada uma das faces. Para t > 15 cm permite-se a utilização de 0,67 desta armadura em cada face, devido à maior eficiência das armaduras para estas espessuras de paredes. Para as armaduras horizontais, a armadura total mínima permanece a mesma. 3.6.2.2 ESPAÇAMENTO ENTRE BARRAS Conforme o escrito na Norma o espaçamento entre as barras tanto vertical quanto horizontal devem ser menor que duas vezes a espessura da parede, estando limitada a um máximo de 30 cm.(ABNT NBR 16055:2012, pg.16) 3.6.2.3 QUANTIDADE DE TELA SOLDADA As paredes de concreto podem conter apenas uma tela soldada, disposta longitudinalmente e próxima ao centro geométrico da seção horizontal da parede. Nos casos a seguir, deve ser especificada tela soldada para as duas faces da parede: 39 Quando a espessura da parede for superior a 15 cm; Em parede no andar térreo de edificações, quando sujeita a choque de veículos, e paredes que engastam marquises e terraços em balanço(ABNT NBR 16055:2012, p.16). 3.6.3 RESISTÊNCIA LIMITE SOB SOLICITAÇÃO NORMAL 3.6.3.1 RESISTÊNCIA DE CÁLCULO SOB NORMAL DE COMPRESSÃO De acordo com a ABNT NBR 16055:2012, A resistência de cálculo, para a pressão máxima de vento de 1 kN/m2, deve ser determinada conforme a equação a seguir, considerando a minoração referente à instabilidade localizada com as excentricidades previstas em 3.6.1: (3.2) Onde: nd ,resist é a normal resistente de cálculo, por unidade de comprimento, admitida no plano médio da parede; é a taxa geométrica da armadura vertical da parede, não maior que 1 %; t é a espessura da parede; Ac é a área da seção transversal de concreto da parede. Sendo: f scd = ES . 0,002 / , considerando a compatibilização da deformação no aço com a s do concreto adjacente c = 1,4 . 1,2 = 1,68 Para: 35 < < 86 k1 / 35 , k2 = 0 Para: 86 < < 120 k1 / 35, k 2 86 35 “Para pressões de vento superiores a 1 KN/m² ,devem ser feitas verificações adicionais das paredes de periferia submetidas à flexão simples. As paredes do último pavimento devem ser calculadas como engastadas na parte inferior e apoiadas na laje de cobertura na parte superior. As paredes dos demais pavimentos devem ser calculadas como biengastadas”(ABNT NBR 16055:2012, p.17). 40 3.6.3.2 VERIFICAÇÃO A COMPRESSÃO Segundo a ABNT NBR 16055:2012 (p. 17-18) O dimensionamento é atendido se os esforços solicitantes por metro linear obtidos pelo modelo de cálculo forem menores que a normal resistente de cálculo dada acima, em cada um de seus trechos. Considerando que todos os casos e combinações de carregamento estão contemplados, para cada trecho de parede a ser verificado e para cada caso ou combinação considerado, permite-se considerar que a segurança ao estado limite último foi atendida para as solicitações normais sempre que a condição a seguir for atendida: n d ,resist 3.n d ,max n d ,min 4 (3.2) Onde: nd,max é o maior valor normal por unidade de comprimento, para o carregamento considerado, no trecho escolhido; nd,min é o menor valor normal por unidade de comprimento, para o carregamento considerado, no trecho escolhido. Os valores representados por nd,max e nd,min devem corresponder aos esforços das seções dos extremos do trecho considerado, sendo que ao longo de toda a extensão desse trecho os sinais destes valores mantêm-se constantes, conforme a Figura 10. No caso de tração, nd,min é igual a zero. Figura 10: Diagrama dos esforços de compressão Fonte: ABNT NBR 16055:2012 (p.18) 41 3.6.3.3 DIMENSIONAMENTO À TRAÇÃO DEVIDO A MOMENTOS NO PLANO DA PAREDE A ABNT NBR 16055:2012(p. 18) escreve: A força total de tração é resultante da integração do bloco de tensões e ocorre devido a momentos no plano da parede. Para efeito do dimensionamento à tração devem ser considerados todos os casos de carregamento e combinações que ocorrem em cada trecho da parede. Na falta de método mais preciso permite-se utilizar a expressão de 3.6.3.2 em todo o trecho tracionado. Adicionalmente, deve ser tomado cuidado no dimensionamento das armaduras, visando à manutenção precisa da força resultante das tensões de tração resistente na armadura 3.6.4 3.6.4.1 DIMENSIONAMENTO AO CISALHAMENTO FORÇAS CONVENCIONAIS DE CISALHAMENTO “O esforço solicitante total horizontal em uma direção é distribuído por todas as almas das paredes resistentes na mesma direção. Em nenhum caso pode-se acrescentar a largura da mesa ou flange em seções transversais do tipo T ou L”. (ABNT NBR 16055:2012, p.18) 3.6.4.2 VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA De acordo com a NBR 16055:2012 (p. 18-19) A força cortante solicitante de cálculo em cada parede não pode superar a força cortante resistente de cálculo (fvd) especificada pela equação a seguir: Vd < fvd fvd = 0,3 . fct,d.( 1 + 3 cmd / fck ) 1 + 3 cmd / fck < 2 t.l (3.3) (3.4) Sendo: 0,21. f ck 2/3 f ct ,d onde: c (3.5) 42 cmd é a tensão média de cálculo no concreto comprimido , expressa em MPa t é a largura de cada trecho que compõe uma mesma parede, expresso em m; é o comprimento de cada trecho que compõe uma mesma parede tomado sempre da direção do esforço cortante, expresso em m; fck é a resistência característica à compressão do concreto, expressa em MPa. 3.6.4.3 ARMADURA DE CISALHAMENTO Segundo a NBR 16055:2012 (p. 19) Caso a condição Vd < fvd de 3.6.4.2 não seja atendida, deve-se armar a parede ao cisalhamento com área de armadura calculada como a seguir: Ash / s = Vd / fyd (3.6) Asv / s = ( Vd – nd/2)/fyd (3.7) Sendo Vd a força cortante por unidade de comprimento e nd a compressão por unidade de comprimento na mesma seção. 3.6.4.4 DIMENSIONAMENTO DEVIDO A CARGAS LOCALIZADAS Ainda de acordo com a Norma, a tensão de contato de cálculo provocada por elementos não contínuos deve ser inferior ao valor dado pela equação: cont,d 0,85. f cd 3.6.5 3.6.5.1 (3.8) DIMENSIONAMENTO AO REDOR DAS ABERTURAS REGIÃO DE INFLUENCIA De acordo com a ABNT NBR 16055:2012 (p. 19-20), Para uma abertura de dimensão horizontal ah e dimensão vertical av, deve ser considerada uma região de influência de 0,5 ah de cada lado, horizontalmente, e de 0,75 ah de cada lado, verticalmente. No caso de existirem aberturas na mesma parede, elas devem estar espaçadas no mínimo ah (Figura 11). Isto não ocorrendo, o trecho entre as aberturas deve ser dimensionado como pilar ou pilar parede. 43 Figura 11: Ilustração de distribuição horizontal de aberturas em uma parede de concreto Fonte: ABNT NBR 16055:2012(p.20) “Estão dispensadas de qualquer verificação e reforços, paredes com furos ou aberturas com tamanho máximo de duas vezes a espessura da parede. Furos e aberturas consecutivos devem ter um espaçamento livre entre eles de no mínimo quatro vezes a espessura da parede” (ABNT NBR 16055:2012, p.20). 3.6.5.2 LIMITAÇÃO DE TENSÃO NO CONCRETO 3.6.5.2.1 DEFINIÇÃO DA DISTANCIA DE INFLUENCIA Ainda de acordo com a Norma, a distância de influência dv é o valor da distância a partir do qual as tensões podem ser consideradas uniformes ao longo de toda a parede, sem a influência da abertura. Este valor aparece entre uma abertura e uma estrutura de apoio fixa. Entre duas aberturas consecutivas verticalmente, deve ser considerada esta uniformização a partir do valor 2dv (Figura 12). 44 Figura 12: Ilustração de distribuição vertical de aberturas em uma parede de concreto Fonte: ABNT NBR 16055:2012, p.21 Sendo: VB viga baldrame VT viga de transição 3.6.5.2.2 DEFINIÇÃO DO COEFICIENTE KAB Segundo a ABNT NBR 16055:2012 (p.21-22) O coeficiente Kab indica a parcela de carga que se desvia sob a abertura. Este desvio é nulo para aberturas contínuas (dv = 0) e é total para dv = 0,75 ah. Os valores de Kab variam como estabelecido a seguir: a. para dv > 0,75 ah Sendo: v2 1 Kab = 0,15 . v2 f ck 250 (3.9) onde fck é a resistência característica do concreto, expressa em Mpa; b. para dv < 0,75 ah, interpolar pelo gráfico da Figura 13, com k1 e k2, conforme 3.6.3.1. 45 Figura 13: Valores do coeficiente Kab Fonte: ABNT NBR 16055:2012, p.22. 3.6.5.2.3 DEFINIÇÃO DO ESFORÇO SOLICITANTE De acordo coma a ABNT NBR 16055:2012(p. 22-23). O esforço solicitante a ser considerado é a maior resultante vertical obtida no modelo estrutural que necessariamente deve contemplar as aberturas. Toma-se a maior entre as duas resultantes R1 e R2 obtidas pela integração das tensões normais atuantes numa região não menor do que ah / 2 de cada lado das aberturas (conforme a Figura 14). 46 Figura 14: Esforço solicitante Fonte: ABNT NBR 16055:2012, p. 23 3.6.5.2.4 VERIFICAÇÂO Segundo a ABNT NBR 16055:2012 (p. 23).A verificação deve ser realizada aplicando a equação: Rd,max < Kab , fcd . t . ah (3.10) Onde: Rd,max é o maior valor entre R1 e R2 , majorado de f. 3.6.5.3 ARMADURAS DE REFORÇO AO REDOR DAS ABERTURAS 3.6.5.3.1 DIMENSÕES A ABNT NBR 16055:2012(p.23-24) dita que as armaduras de reforço ao redor das aberturas devem ser distribuídas em faixas com dimensões de ah/2 e devem ter como comprimento mínimo, além da abertura, o maior valor entre (ver Figura 15): (ah / 2 + 10 e b (3.11) 47 Onde b é o comprimento de ancoragem, expresso em m. Figura 15: Armaduras de reforço Fonte: ABNT NBR 16055:2012, p.24 3.6.5.3.2 ARMADURAS A ABNT NBR 16055:2012 (p.24) Afirma que a armadura horizontal deve ser o somatório entre a armadura calculada para a função de verga mais a armadura necessária para equilibrar o desvio da força vertical, sendo esta última dada pela expressão: Aslh Rd ,max 2.f yd . dv 0,75.ah com dv < 0,75 ah . (3.12) 48 Na parte inferior da abertura, como contraverga, deve-se prever no mínimo uma armadura igual a Aslh . A armadura vertical de cada lado da abertura deve ser obtida pela equação: 2.Rd ,max Aslv s ah K ab .fcd .t f yd (3.13) 49 4. ESTUDO DE CASO Neste capitulo é feito um estudo de caso da execução de um edifício residencial utilizando o sistema construtivo de paredes de concreto moldadas in loco, no qual serão apresentadas as características e métodos construtivos utilizados no empreendimento, comparando-os aos especificados em norma e por diversos autores. 4.1 DESCRIÇÃO DO EMPREENDIMENTO O empreendimento estudado neste capitulo chama-se Residencial Melina, é composto por quatro prédios iguais, apresentando térreo possuindo cinco apartamentos e onze pavimentos-tipo com seis apartamentos por andar, totalizando 284 unidades residenciais. O empreendimento possui uma área de total de 23.236,17m² onde 6.000m² são mata nativa preservada e aproximadamente 1.500m² de área de lazer incluindo uma quadra de areia, piscinas infantis e adultas além de um salão de festas. Ele tem como publico alvo a classe média e apresenta custo médio de 200 a 220 mil reais por apartamento. Está localizado na Av. Rosa Belmiro Ramos, número 916, na cidade de Valinhos, São Paulo. Seu esquema de implantação pode ser visualizado na figura 16. Os edifícios apresentam apartamentos de duas modulações, a primeira com um dormitório e uma suíte, com área de 61,32m², e a segunda apresentando dois dormitórios e área de 52,95m². Ambas as modulações apresentam banheiro, sala, cozinha, área de serviço e vaga na garagem. Sendo apresentadas respectivamente nas figuras 17 e 18. O residencial estudado foi idealizado pela Mogmo Construtora e Incorporadora Ltda. Empresa esta que possui ampla experiência no mercado imobiliário atuando principalmente nas cidades de Valinhos, Campinas, Americana, Limeira, Santa Bárbara D’Oeste, Piracicaba e Brotas, totalizando 4.500 unidades entre loteamentos, apartamentos e galpões de logística. 50 Figura 16: Armaduras de reforço Fonte: http://www.residencialmelina.mogmo.com.br Figura 17: Planta do apartamento tipo ( área de 52,92m²) Fonte: http://www.residencialmelina.mogmo.com.br 51 Figura 18: Planta do apartamento tipo ( área de 61,32m²) Fonte: http://www.residencialmelina.mogmo.com.br O empreendimento tem previsão de entrega para o ano de 2014, e todos os apartamentos já foram vendidos. O projeto estrutural do edifício estudado foi realizado pela empresa projetista Wendler Projetos, empresa esta especializada em desenvolvimento de projetos estruturais utilizando concreto armado, alvenaria estrutural e paredes de concreto. Em adição a empresa CIACASA Sistemas Construtivos participa de sua execução como consultora. 52 4.2 ANÁLISE DE PROJETO Conforme já citado, o empreendimento apresenta quatro edifícios iguais, com térreo e onze pavimentos tipo cada, com pé direito de 2,80 metros. O esquema vertical do mesmo pode ser vista na figura 19. Figura 19: Esquema vertical do edifício Fonte: Arnoldo Wendler (2012) Conforme o projeto, será utilizado paredes de concreto do térreo até a cobertura, enquanto que a casa de máquina e o reservatório serão realizados utilizando alvenaria estrutural. Esta mudança se deve ao fato de que estes pavimentos são diferenciados dos demais, o que requereria um novo conjunto de formas as quais possuem um alto custo e não serão utilizadas muitas vezes, tornando assim sua utilização economicamente inviável. As paredes de concreto foram dimensionadas com espessuras de 11 centímetros, tanto as internas quanto as externas e, conforme o projeto possuem cargas lineares variando em um intervalo de 12 até 35 Tf/m. 53 O projeto especifica o tipo de concreto que deve ser utilizado tanto nas formas como nas lajes: Classe de agressividade II Resistência característica fck= 30 MPa Modulo de deformação ec (tangente) >= 28 GPa Resistência de desforma fck = 3 MPa. Flow 700 + 50 mm. Fator agua cimento a/c <= 0,60. Consumo minimo de cimento - 300 Kg/m3. Utilizar fibras texteis para evitar retração (MIN.300g/m³) ∅ maximo do agregado 9,0 mm. Resistência maxima 30 MPa. Para a determinação das cargas, foi utilizada: Esforços de vento de acordo com a NBR 6123:1988. Cargas permanentes e acidentais = NBR 6120:1980, conforme especificações do projeto executivo de arquitetura. Peso especifico do concreto armado = 2.500 kgf/m³ Com o objetivo de evitar a aparição de patologias, o projeto apresenta um esquema de desforma apresentado a seguir: Colocar escoras permanentes de maneira a ter vãos máximos escorados de 1,50m A retirada das escoras deverão ser de baixo para cima. Retirada das escoras dos pavimentos: pode se retirar as escoras do 6° nivel da região de concretagem, desde que o concreto tenha atingido a 20 MPa e tenha pelo menos 10 dias de idade. Na sequência pode retirar um andar por dia, desde que tenha atingido 20 MPa sempre de baixo para cima. No projeto consta planta de armação de cada parede do pavimento, na qual são localizadas as armaduras, as ligações entre paredes e seus respectivos detalhes, todos de acordo com a NBR 16055:2012. 54 Neste edifício, ao longo das paredes, foi dimensionada três tipos de telas soldadas de aço CA-60, no térreo e no primeiro pavimento utilizou-se tela tipo Q196, já para o terceiro e quarto pavimentos foi utilizada tela Q138, e para os demais andares são utilizadas telas Q92, Para o reforço das portas e janelas utiliza-se tela Q283 nos cantos superiores, além de duas barras de reforço ∅ 8 mm em Aço CA-50 localizado em cada canto da esquadrias. A figura 20 mostra o projeto de armação referente a uma parede do edifício. Figura 20: Projeto de armação Fonte: Arnoldo Wendler (2012) Pode-se constatar que esta parede possui duas telas Q196, e que no trecho de ligação entre as mesmas, foi prevista uma sobreposição de 38 centímetros referente ao comprimento de ancoragem da armadura. Na figura ainda é possível visualizar o posicionamento da armadura de reforço da janela, a qual é mais bem detalhada na figura 21. 55 Figura 21: Detalhamento da armadura de reforço de Portas e Janelas Fonte: Arnoldo Wendler (2012) Pela figura 21 pode-se observar o esquema de corte da tela Q283, e sua localização nos cantos superiores das esquadrias. Em adição a isto ainda são previstas duas barras de reforço ∅ 8 mm em Aço CA-50 localizado em cada canto do vão, conforme a figura 22. Figura 22: Detalhamento das barras de reforço de Portas e Janelas Fonte: Arnoldo Wendler (2012) O projeto ainda prevê armadura de reforço para nichos como o de quadros de energia. No qual é utilizada uma tela adicional ao fundo do nicho, a qual possua a dimensão do mesmo somado a um comprimento de ancoragem. O detalhe deste reforço pode ser visualizado na figura 23. 56 Figura 23: Detalhamento da armação dos nichos Fonte: Arnoldo Wendler (2012) 4.3 ANÁLISE DE OBRA Conforme apresentado anteriormente, o empreendimento estudado é composto de quatro edifícios de doze pavimentos cada, executados em parede de concreto moldados in loco. Na época da visita técnica os edifícios se encontravam em diferentes etapas de construção, onde o primeiro bloco encontrava-se pronto para a concretagem do sexto pavimento, o segundo edifício estava na etapa de armação do terceiro pavimento, enquanto que os outros dois blocos se encontravam na fase de fundação. O estado geral do empreendimento durante a visita pode ser visualizado na figura 24. A construção do empreendimento era feito através de financiamento do Banco BVA, porém, durante sua execução este banco veio a declarar falência, com isso a execução dos edifícios foram paralisadas até que se encontre outro banco que financie a sua conclusão. De acordo com o mestre de obras, já estavam sendo feitas negociações com os bancos Bradesco e Caixa Econômica Federal. Para a execução da obra existia uma sequencia construtiva definida que consistia em executar a fundação de todos os edifícios, posteriormente, levanta-los um de cada vez de modo que apenas quando o primeiro edifício estivesse com a estrutura completa seria iniciada a execução do segundo. Porém devido a um problema com a grua que transportava as formas para os pavimentos superiores, esta sequência teve que ser mudada, de modo que, durante este período em que a grua estava inoperante foram executados dois 57 pavimentos do segundo bloco, posteriormente ao conserto da grua foi mantida a sequência inicial. Figura 24: Empreendimento Melina Fonte: Julio Corrêa (2012) A seguir será feita uma análise crítica da obra separada por etapa da execução. 4.3.1 FUNDAÇÃO A fundação dos edifícios foi inicialmente realizada utilizando estacas pré-moldadas, porém devido a existência de pedras no solo teve que ser substituída por hélice continua. Após executadas as estacas eram concretados os blocos e as vigas baldrames que apoiam as paredes e transmitem as cargas do edifício ao solo. Conforme pode ser visto na figura 24, referente à fundação do quarto edifício do empreendimento. Finalizada esta etapa é lançada uma camada de concreto por toda a área do edifício. Sobre esta camada de concreto são dispostas armaduras para a concretagem da laje que apoiará as formas para a estrutura do térreo. A figura 25 apresenta as armaduras da laje do térreo referente ao terceiro edifício do empreendimento visitado. 58 Figura 25: Armadura da laje do térreo Fonte: Julio Corrêa (2012) Como esta laje virá a apoiar as formas ela deve ser totalmente plana e não apresentar variações de espessura, o que poderia prejudicar o prumo das paredes. Para isso, na obra foram fixados gabaritos metálicos locados utilizando equipamentos de grande precisão que guiam concretagem da laje, garantindo assim sua planicidade. Estes gabaritos podem ser vistos também na figura 25. 4.3.2 ARMADURAS Conforme já apresentado, no sistema de paredes de concreto moldados in loco a armadura utilizada consiste em telas soldadas nervuradas. No caso da obra visitada a armadura era fornecida pela Gerdau e não passava por nenhum tipo de ensaio após recebimento, visto que se trata de um produto altamente industrializado e com grande controle tecnológico em sua produção. Ao ser entregue na obra era verificada a quantidade de telas, se as informações contidas na etiqueta conferem com o material entregue, as dimensões das mesmas além de conferir o aspecto geral do material (corrosão, fissuras nas barras, pontos de solda solto). As tolerâncias para aceitação dos produtos nas verificações visuais podem ser vistas na tabela 3 a seguir. 59 Tabela 3: Tolerância para aceitação de telas em verificação visual Verificação Tolerância Largura total ± 2,5 cm ou 1% (o que for maior) Comprimento total ± 1% Comprimento das franjas ± 2 cm Diâmetro (3 a 6 mm) ± 0,05 mm Diâmetro (6,3 a 8 mm) ± 0,07 mm Diâmetro (9 a 12,5 mm) ± 0,10 mm Espaçamento ± 6 mm Fonte: http://www.comunidadedaconstrucao.com.br Após o recebimento as telas eram dispostas em áreas próximas a sua destinação final, sendo empilhadas separadas por tipo de tela e apoiadas sobre pedaços de madeira mantidos a céu aberto, expostas a todo o tipo de intempéries. A figura 26 mostra o estoque das telas no canteiro de obras. Figura 26: Estoque de telas nervuradas no canteiro de obra Fonte: Julio Corrêa (2012) O edifício construído possui um total de 12 andares, e conforme foi apresentado posteriormente a espessura das paredes é de 11 centímetros para todos os andares. Portanto, por conta da diferença de carga nos pavimentos teve a necessidade de se utilizar três tipos de telas diferentes, sendo que para o térreo e o primeiro pavimento utilizou-se tela tipo Q196, já para o terceiro e quarto pavimento foi utilizada tela Q138, e para os demais 60 andares são utilizadas telas Q92. As características das telas nervuradas utilizadas são apresentadas na tabela 4. Tabela 4: Características das telas soldadas nervuradas Gerdau Série D esignação Espaç lo ng (cm) Espaç transv (cm) D iâmetro lo ng (mm) D iâmetro transv (mm) Seção lo ng (cm/ m) Seção transv (cm/ m) 92 Q 92 15 15 4,2 4,2 0,92 0,92 PAINEL 2,45 6 1,48 21.8 138 Q 138 10 10 4,2 4,2 1,38 1,38 PAINEL 2,45 6 2,2 32,3 196 Q 196 10 10 5 5 1,96 1,96 PAINEL 2,45 6 3,11 45,7 A presenta Largura C o mprimento Kg/ m² Kg/ peça ção (m) (m) Fonte: Gerdau (2012) Quanto a sua montagem, as telas são amarradas nos arranques deixados após a concretagem da laje inferior, e entre sí nas ligações onde as telas se sobrepõem por 38 centímetros. Em áreas onde existem aberturas, são cortadas as telas e é executado o reforço conforme apresentado na análise de projeto. Por fim, são fixados os espaçadores plásticos que garantem o cobrimento necessário e a armação esta completa. A figura 27 mostra as telas já fixadas do edifício visitado. Figura 27: Armadura do edifício Fonte: Julio Corrêa (2012) 61 4.3.3 FORMAS Durante a execução da obra foi utilizadas um conjunto de formas BKS, com a placa frontal de polipropileno e reforço de aço. Este tipo de forma foi importado da Áustria e apresenta ótimo desempenho, podendo ser reutilizada em até 1500 vezes. Para o desenvolvimento da forma são enviados os projetos para a empresa BKS e esta produz e entrega as formas, já com todos os vãos previstos abertos, fornecendo uma garantia de sete anos para as placas de polipropileno, um ano para as peças metálicas removíveis e quatro anos para a estrutura da forma. Conforme apresentado anteriormente, existem seis apartamentos por andar, porém determinou-se a compra de um conjunto de forma referente a apenas três apartamentos, sendo assim dividida a concretagem dos andares em duas etapas. A escolha deste esquema de execução foi feita de modo que enquanto uma forma era montada em um dos lados do edifício o outro lado estaria em fase de armação e fixação das instalações prediais. O conjunto de formas teve um custo total de aproximadamente um milhão e meio de reais, o que utilizado para todos os edifícios corresponderia a média de 5.200 reais de gasto com forma por apartamento. Além deste valor ainda é previsto um gasto adicional de 5% do valor da forma ao ano com manutenção da mesma, que inclui desamassar a forma, realizar reforços e substituir peças desgastadas. A forma deve ser apoiada sobre a laje corretamente nivelada, e deve manter o prumo correto, sendo aceito variação máxima de 5 mm. Primeiramente, fixam-se as formas internas para depois fecha-las externamente, ambas já devem ter recebido aplicação de desmoldante, em seguida são colocados os caixilhos e fixados os painéis com os grampos próprios da forma, após esta etapa são fixados os pinos de travamento (três pinos por painel) que evitam a abertura da forma durante o lançamento de concreto, e por fim são executadas as escoras e ancoragens, deixando a forma pronta para a concretagem. Conforme pode ser visto na figura 28. 62 Figura 28: Formas fixadas Fonte: Julio Corrêa (2012) Para a fixação dos painéis são utilizados grampos com trava, de modo que se posiciona o grampo no local determinado e, com um martelo, o montador deve bater na trava até ela estar bem travada, garantindo assim a correta fixação das formas, quanto aos pinos de travamento, eles devem ser fixados em todas os painéis e possuem uma trava de modo que não seja possível rosquear mais do que os 11 centímetros de espessura, evitando danificações nas formas devido a excesso de força na fixação do mesmo. Na figura 29 podem ser vistos estes equipamentos. 63 Figura 29: Grampo e pino de travamento Fonte: Julio Corrêa (2012) A forma da escada tem uma montagem diferente das demais, ela só é fixada após as paredes e lajes já forem concretadas, sendo apoiadas nas lajes superior e inferior e lateralmente nas paredes. A figura 30 apresenta a forma da escada pronta para a concretagem. Figura 30: Forma da escada Fonte: Julio Corrêa (2012) 64 4.3.4 INSTALAÇÕES PREDIAIS No prédio visitado as tubulações de água, esgoto, água pluvial e de incêndio eram transportados verticalmente por meio de shafts, que serão acessíveis através de painéis removíveis, já o transporte horizontal destas tubulações é feita abaixo das lajes, a qual possuirá um forro de gesso encobrindo-as. Para a passagem das tubulações pela laje dos banheiros, foram fixados tubos nas formas da laje garantindo a abertura do furo após a concretagem. Conforme pode ser visto na figura 31. Figura 31: Passagem de tubulações pela laje Fonte: Julio Corrêa (2012) Já os eletrodutos foram totalmente embutidos nas lajes e paredes, em geral eram amarrados a armadura para evitar seu deslocamento durante a concretagem. Enquanto que as caixas de passagem são fixadas com arames à forma da parede, que já possui em si uma tampa perfeitamente locada na qual é fixada esta caixa, de modo que ao final do lançamento de concreto não haja entrada de material na mesma. Pela figura 32 pode ser vista a forma com as tampas para as caixas de passagem. 65 Figura 32: Forma com locação das caixas de passagem Fonte: Julio Corrêa (2012) 4.3.5 CONCRETAGEM A concretagem de um andar do edifício estudado, conforme posteriormente citado, ocorre em duas etapas diferentes, sendo feito de três em três apartamentos, isso se dá ao fato de possuírem apenas um conjunto de formas. Portanto divide-se cada andar em dois lados, o lado A, que possui três apartamentos, hall e o elevador, e o lado B, possuindo os outros três apartamentos. Cada lado necessita de volume de concreto diferente, sendo para o lado A necessários 10 caminhões betoneira somando 74 m³ de concreto, enquanto que para o lado B utilizam-se 7 caminhões possuindo no total 53 m³ de concreto autoadensavel, com fck de 30 MPa, adicionado com fibra têxteis para reduzir a retração, um dos principais problemas do sistema construtivo. 66 Para o enchimento das paredes e lajes são utilizadas duas bombas de concreto trabalhando simultaneamente, conforme pode ser visto na figura 33, sendo lançado o concreto em lados opostos até atingir um metro de altura, após isto mudam-se os pontos de lançamento e são enchidas as formas mais um metro de altura, repetindo estes passos até a conclusão da concretagem. Figura 33: Concretagem das paredes Fonte: CIACASA (2012) Um detalhe construtivo importante que pôde ser visto na visita foi a utilização de peças de concreto como gabarito para a concretagem das paredes e lajes, estas peças, moldadas na própria obra, possuem base de exatamente 11 centímetros, correspondente a espessura da parede na qual é apoiada contendo espaçamento em seu centro que permite a passagem das armaduras da parede. Possui também corpo de altura igual a espessura da laje, de modo que é usada como base para o sarrafeamento da mesma, e por fim contem uma parte superior também com 11 centímetros que serve como gabarito para a locação das formas para o pavimento acima evitando a necessidade de fazer todas as locações. A utilização da peça descrita é apresentada na figura 34. 67 Figura 34: Peça gabarito para a concretagem Fonte: Julio Corrêa (2012) Durante a concretagem, de cada caminhão são retirados uma serie de corpos de prova, estes são ensaiados no próprio canteiro de obras pela empresa Falcão Bauer, após 16 horas do termino da concretagem ocorre o primeiro rompimento, caso o concreto possua resistência superiora a 3 MPa inicia-se a retirada das fôrmas e escoramentos básicos, sendo apenas deixados os escoramentos de laje metálicos, os quais são mantidos por aproximadamente 10 dias até que o concreto alcance resistência superior a 20 MPa. Logo após da retirada das fôrmas é passado utilizando rolos o agente de cura química MSET Cure, este agente trabalha evitando a perda de água do concreto reduzindo assim o surgimento de fissuras nas superfícies das paredes e perda de resistência. Todo o lançamento do concreto é executado em um intervalo de duas a duas horas e meia, e o tempo de viajem do concreto da usina a obra é de 40 minutos, o que está de acordo com os intervalos de tempos máximos de utilização do concreto. 4.3.6 ACABAMENTOS As paredes de concreto após a desforma possuem uma superfície plana e bem acabada, de modo que é apenas necessário o cobrimento dos furos de ancoragem com concreto e o lixamento das juntas entre as formas e já pode ser passada a camada de gesso liso deixando a parede pronta para receber a pintura látex. Já para o lado externo do 68 edifício é prevista a utilização de duas demãos de textura como acabamento. A Figura 35 mostra a parede de concreto após a desforma. Figura 35: Parede de concreto pós desforma Fonte: Julio Corrêa (2012) 4.3.7 MÃO DE OBRA E EQUIPAMENTOS Na obra visitada a mão de obra era dividida em equipes, possuindo equipe de instalações elétricas, com 15 pessoas, equipe de armação, variando entre 15 e 18 pessoas, e equipe de montagem de formas, com total de 51 pessoas. Todos, funcionários da CD Construtoras, empresa responsável pela execução da obra. Estas equipes trabalham paralelamente de modo que enquanto está sendo feita a montagem das formas em uma metade do andar, na outra metade estão sendo armadas as 69 telas nervuradas e fixados os eletrodutos. Sendo o ciclo completo de montagem de armadura, fixação das formas, concretagem e desfôrma feito em três dias. Correspondendo a uma produçãoe de 300m² por semana. Para a equipe de montagem das formas, como forma de aumentar a produtividade, eram oferecidos prêmios aos funcionários, o qual deveria executar a montagem respeitando um check-list com alguns requerimentos, que inclui se o funcionário executou montagem dentro do tempo padrão, manteve os equipamentos em boas condições, parede resultante no prumo com variações de menos que 5 milímetros de espessura, etc. Atendidos todos estes requerimentos os funcionários recebem bônus no salário. A construtora concluiu que este esquema era vantajoso, pois incentiva um aumento de produção e a boa qualidade final da parede, de modo que a produtividade destes funcionários e de aproximadamente 25 m².homens/dia. Na obra era exigida a utilização de todos os EPI’s como capacete, luvas, protetores auriculares e botas, além de cintas anti-queda para os funcionários que trabalham próximos a áreas de risco. Ao longo das aberturas eram fixados guarda corpos evitando a queda das pessoas, conforme pode ser visto na figura 36, e no primeiro pavimento foram instaladas bandejas de proteção, para evitar queda de materiais nos funcionários. A obra contava ainda com um técnico de segurança que é responsável por garantir o seguimento de todas as normas necessárias. Figura 36: Guarda corpo Fonte: Julio Corrêa (2012) 70 Para o transporte vertical de materiais era utilizada uma grua de 55 m de altura, a qual foi localizada de modo a poder atender às quatro torres até o 12º andar. 4.3.8 ERROS E PATOLOGIAS Na obra visitada notou-se que é muito baixo o numero de patologias apresentadas. O primeiro erro encontrado foi a falta de amarração de um eletroduto, o que resultou no aparecimento do mesmo na superfície da parede, conforme pode ser visto na figura 37. Este problema pode ser corrigido com a aplicação de uma camada de gesso liso que esconderia a tubulação. Como forma de evitar sua repetição foi redobrada a atenção com a amarração destes eletrodutos às telas nervuradas. Figura 37: Eletroduto aparente Fonte: Julio Corrêa (2012) Outro erro encontrado foi pequenas variações de prumo, as quais deverão ser retificadas com camadas de gesso, o que gera maior gasto tanto de tempo como de material. Por último, durante a concretagem do primeiro pavimento do segundo edifício, não foi fixado o pino de travamento na parte inferior da forma, e após serem bombeados cinco caminhões de concreto (aproximadamente 35 m³ de concreto) a forma, que recebe empuxo 71 de quase 300 kg em sua base se abriu. Para evitar o vazamento de concreto paralisou-se a concretagem e foi realizado um travamento improvisado. Após a cura, a parede, que apresentava espessura de quase 30 centímetros, teve que ser cortada utilizando lixadeiras com discos diamantados, de modo a retornar aos 11 cm especificados em projeto. A aparência da parede pós-corte pode ser verificada na figura 38. Figura 38: Parede pós-corte Fonte: Julio Corrêa (2012) 72 5. CONCLUSÃO Neste trabalho foi possível constatar que o sistema construtivo paredes de concreto moldados in loco possui uma serie de vantagens quando comparada com os sistemas convencionais, como por exemplo: maior velocidade de execução, sistema industrializado, racionalizado, apresenta ótimo desempenho estrutural com seções reduzidas. Qualidades estas extremamente desejáveis para o mercado da construção civil, que se encontra totalmente aquecido e competitivo devido ao aumento da demanda por residências, impulsionado pelo maior acesso da população ao credito. O sistema, como foi apresentado durante o trabalho, tem um custo base alto comparado aos sistemas convencionais, principalmente devido ao preço das fôrmas, porem, para construções de grande repetitividade como conjuntos habitacionais, condomínios residenciais e grupo de edifícios, este custo é amortecido entre as diversas unidades habitacionais, fazendo que o gasto com forma por unidade seja muito reduzido, tornando o sistema extremamente competitivo e viável. Também pode-se notar que sua construção, embora diferente dos sistemas convencionais, é de fácil execução, gerando assim aumento de produtividade, isto aliado à utilização de concretos de cura acelerada resulta em obras muito rápidas, e que não necessitam de muitas etapas de acabamento. Em conclusão devido a todas estas vantagens do sistema construtivo, e ao estado atual do mercado da construção, é possível prever um grande aumento em sua, principalmente após o desenvolvimento da NBR 16055:2012, que rege sua utilização. 73 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Paredes de Concreto: coletânea de ativos. São Paulo, 2010 .Disponível em: < http://www.abcp.org.br/conteudo/wpcontent/uploads/2011/05/Coletanea_Ativos_Parede_Concreto_2009-2010.pdf>. Acesso em: 31 de maio 2012. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Paredes de Concreto: coletânea de ativos. São Paulo, 2008 .Disponível em: < http://www.abcp.org.br/conteudo/wpcontent/uploads/2010/06/Coletanea_Ativos_Parede_Concreto_2008-2009.pdf>. Acesso em: 31 de maio 2012. BARROS, M. M. S.; MELHADO, S. B. Recomendações para a produção de estruturas de concreto armado em edifícios. São Paulo: USP/Departamento de Engenharia de Construção Civil, 2006. 89p. Apostila. COPELAND, R. E. 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