Estruturas de Edificios Concreto Armado

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

    Marcel Poeta Faria

    ESTRUTURAS PARA EDIFCIOS EM CONCRETO ARMADO: ANLISE COMPARATIVA DE SOLUES COM LAJES

    CONVENCIONAIS, LISAS E NERVURADAS

    Porto Alegre junho 2010

  • MARCEL POETA FARIA

    ESTRUTURAS PARA EDIFCIOS EM CONCRETO ARMADO: ANLISE COMPARATIVA DE SOLUES COM LAJES

    CONVENCIONAIS, LISAS E NERVURADAS

    Trabalho de Diplomao apresentado ao Departamento de Engenharia Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, como parte dos requisitos para obteno do

    ttulo de Engenheiro Civil

    Orientador: Ruy Alberto Cremonini

    Porto Alegre junho 2010

  • MARCEL POETA FARIA

    ESTRUTURAS PARA EDIFCIOS EM CONCRETO ARMADO: ANLISE COMPARATIVA DE SOLUES COM LAJES

    CONVENCIONAIS, LISAS E NERVURADAS

    Este Trabalho de Diplomao foi julgado adequado como pr-requisito para a obteno do ttulo de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo Professor Orientador e

    pela Coordenadora da disciplina Trabalho de Diplomao Engenharia Civil II (ENG01040) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

    Porto Alegre, 15 de julho de 2010

    Prof. Ruy Alberto Cremonini Dr. pela Escola Politcnica da Universidade de So Paulo

    Orientador

    Profa. Carin Maria Schmitt Coordenadora

    BANCA EXAMINADORA

    Eng. Gustavo Fanck Emer Eng. Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul

    Prof. Roberto Domingos Rios Dr. pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul

    Prof. Ruy Alberto Cremonini Dr. pela Escola Politcnica da Universidade de So Paulo

  • Dedico este trabalho aos meus irmos Cristiano e Luciano, e especialmente aos meus pais, Ivnio e Rosane, que

    sempre me incentivaram e apoiaram e em todas minhas escolhas e principalmente a ser o quarto Engenheiro Civil

    da famlia.

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo ao Prof. Ruy Alberto Cremonini, orientador deste trabalho, pela pacincia e pelos conhecimentos importantes e valiosos repassados para a elaborao deste trabalho.

    Agradeo Profa. Carin Maria Schmitt, pela ateno e pelo acompanhamento e orientaes durante todas etapas deste trabalho.

    Agradeo aos meus pais, Ivnio Faria e Rosane Maria Poeta Faria, pela educao, carinho, incentivo, pacincia, sabedoria, valores, dedicao e conhecimento, permanentemente repassados durante toda vida.

    Agradeo aos meus irmos, Cristiano Poeta Faria e Luciano Poeta Faria, pelo carinho, incentivo, pacincia, companheirismo e conhecimento, em todos os momentos, sem excees.

    Agradeo s minhas cunhadas, Daniela Timm de Oliveira e Andreza Sulzbach Faria, pelo carinho e cooperao, principalmente durante o perodo da graduao.

    Agradeo aos meus tios, Jos Antnio Jaeger, Rejane Maria Poeta Jaeger, Jos Cair Poeta e Rgis Tadeu Poeta, pelo carinho, pacincia e dedicao, desde minha mudana para Porto Alegre e durante a graduao, o que me permitiu sentir mais confiante, seguro e vontade durante todo este perodo.

    Agradeo a Valpi Valor Produtos Imobilirios Ltda., em especial ao Eng. Gustavo Fanck Emer, pela confiana depositada e pela oportunidade de crescimento profissional e pessoal oferecida.

    Agradeo aos meus colegas e amigos, Alisson Ramos Madeira, Giordano Rubert Librelotto, Jonatas Ferri Dariva, Luiz Roberto Meneghetti e Tobias Bezzi Cardoso, pelo companheirismo e pelos momentos vivenciados durante todo o perodo de graduao.

    Agradeo aos meus amigos de Lajeado, principalmente os que fazem parte do TPM F.A., pelo companheirismo, pelos momentos vivenciados e pela compreenso por no me fazer presente em todos finais de semana durante o perodo de graduao.

  • Brincar condio fundamental para ser srio. Arquimedes

  • RESUMO

    FARIA, M. P. Estruturas para edifcios em concreto armado: anlise comparativa de solues com lajes convencionais, lisas e nervuradas. 2010. 97 f. Trabalho de Diplomao (Graduao em Engenharia Civil) Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

    Ainda que em diversas situaes a escolha da alternativa estrutural de um edifcio seja influenciada por diversos fatores, cabe ao engenheiro buscar, dentro destas imposies, a soluo estrutural que resulte em uma maior economia. Devido ao grande nmero de sistemas estruturais disponveis no mercado da construo civil, muitas vezes os profissionais no optam pela soluo mais adequada, pois cada obra possui particulares que dificultam a utilizao de um modelo padro. Com base nesta questo, este trabalho busca a anlise comparativa de sistemas estruturais em concreto armado de maneira quantitativa e qualitativa. As alternativas estruturais que foram objeto deste trabalho so lajes: convencionais, lisas e nervuradas. A anlise se baseia em um edifcio residencial na cidade de Porto Alegre e para o dimensionamento das estruturas se usou apenas o software TQS. No primeiro momento sero abordadas, em cada alternativa, a definio, aplicao, caractersticas e recomendaes, vantagens, desvantagens e a descrio do processo construtivo. Em seguida, sero apresentadas noes sobre quais aspectos de projeto devem ser considerados no momento da escolha da alternativa estrutural. O desenvolvimento, propriamente dito, aborda a adequao de cada alternativa, anlise dos quantitativos, dos custos atravs de composies unitrias e custos mdios da construo no Estado, dos mtodos de cimbramentos e escoramentos empregados nas obras atuais e as interferncias significativas nos canteiros de obras. Aps uma comparao dos resultados obtidos, especficos para esta situao, feita uma discusso sobre os mesmos, tendo como base os temas abordados no desenvolvimento do trabalho. Estes resultados so exclusivos para esta obra por dependerem diretamente da forma da edificao. Finalmente, conclui-se que a alternativa estrutural com lajes convencionais possui o menor custo e a menor produtividade, que as solues com lajes lisas e nervuradas com EPS tm praticamente os mesmos custos e a mesma produtividade e que nas lajes nervuradas com cubetas tem-se o maior custo e uma produtividade entre as alternativas anteriores.

    Palavras-chave: estruturas em concreto armado, sistemas estruturais; lajes convencionais; lajes lisas; lajes nervuradas.

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1: diagrama das etapas do projeto de pesquisa ..................................................... 18 Figura 2: representao esquemtica de uma estrutura com laje convencional ............... 20 Figura 3: concretagem do pilar antes da execuo das demais frmas ............................ 22 Figura 4: representao esquemtica de uma estrutura com laje lisa ............................... 25 Figura 5: representao esquemtica de uma estrutura com laje nervurada bidirecional 30 Figura 6: disposio das armaduras na laje ...................................................................... 36 Figura 7: aspecto final da laje nervurada aps a retirada das cubetas .............................. 36 Figura 8: fachada do edifcio-exemplo ............................................................................. 40 Figura 9: perspectiva dos pavimentos tipo da estrutura em laje convencional ................ 42 Figura 10: planta de frmas reduzida do pavimento tipo em laje convencional .............. 43 Figura 11: perfil metlico ............................................................................................. 45 Figura 12: perspectiva dos pavimentos tipo da estrutura em laje lisa sem capitel ........... 47 Figura 13: planta de frmas reduzida do pavimento tipo em laje lisa .............................. 48 Figura 14: sistema de reescoramento que permite a desfrma da laje sem a necessidade

    de retirar as escoras do reescoramento ............................................................... 50

    Figura 15: perspectiva dos pavimentos tipo da estrutura em laje nervurada com blocos de EPS ................................................................................................................ 52

    Figura 16: planta de frmas reduzida do pavimento tipo em laje nervurada com blocos de EPS ................................................................................................................ 53

    Figura 17: sequncia de montagem do sistema para lajes lisas e nervuradas com EPS ... 55 Figura 18: perspectiva dos pavimentos tipo da estrutura em laje nervurada com cubetas

    de polipropileno ................................................................................................. 57

    Figura 19: planta de frmas reduzida do pavimento tipo em laje nervurada com cubetas de polipropileno .................................................................................... 58

    Figura 20: sistema especfico para lajes nervuradas com cubetas .................................... 60 Figura 21: comparativo dos quantitativos, por elemento estrutural, de concreto, ao e

    frmas das alternativas de lajes em concreto armado ........................................ 62 Figura 22: custos totais de cada alternativa de laje para um ciclo de 5 dias .................... 63 Figura 23: custo por rea de cada alternativa de laje para um ciclo de 5 dias ................. 64 Figura 24: custo dirio de cada alternativa de laje para um ciclo de 5 dias ..................... 64 Figura 25: ndice de produtividade de cada alternativa de laje ........................................ 66 Figura 26: parmetros de produtividade em tempos de ciclos e nmero de

    trabalhadores ...................................................................................................... 66

    Figura 27: custos totais de cada alternativa de laje para equipe de 10 trabalhadores ...... 67 Figura 28: custo dirio de cada alternativa de laje para equipe de 10 trabalhadores .......