Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de
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Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 1 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Ilson Thalison Pizzani Bozi – [email protected] MBA Gerenciamento de Obras, Tecnologia e Qualidade da Construção Instituto de Pós-Graduação – IPOG Vitória, Espírito Santo, 08/07/2016 Resumo O presente estudo tem como finalidade avaliar as possíveis estruturas de concreto armado a serem utilizadas em um projeto de edifício residencial com pavimentos escalonados, a ser construído em Vitória-ES, e definir a mais viável segundo todas as variáveis que impactarão na execução do projeto. Inicialmente serão apresentadas a descrição e compartimentação do edifício, a fim de demonstrar a complexidade do projeto em estudo. Em seguida, será realizada uma análise de todas as opções de estrutura de concreto armado presentes no cenário brasileiro, a fim de situar o estudo e garantir a abrangência do mesmo. Após essa introdução, iniciaremos a avaliação e compatibilização de cada estrutura em nosso projeto, observando sempre as variáveis que impactarão na execução do empreendimento. Dentre os aspectos a serem abordados estão, as legislações vigentes na cidade de Vitória, normas técnicas, impactos na vizinhança, custo da estrutura, prazo da obra em questão, capacitação da mão de obra local, poder de barganha dos fornecedores, know how da empresa, dentre outras variáveis que serão melhor detalhadas no decorrer do estudo. E então, avaliando todas as opções levantadas, concluiremos escolhendo a estrutura que melhor se encaixe em nosso escopo. Palavras-chave: Viabilidade de estruturas de concreto. Estruturas de concreto moldada in loco. Estudo de sistemas estruturais de concreto. 1. Introdução ao empreendimento O empreendimento em questão será construído em um terreno de 435,13 m², no bairro de Jardim da Penha localizado na cidade de Vitória-ES. A região destaca-se por ser uma das mais valorizadas no mercado imobiliário capixaba, apresentando grande densidade populacional. Dentre as atratividades do bairro podemos citar as boas condições da infraestrutura urbana, o comércio local pujante, e a boa localização do bairro facilitando a locomoção dos moradores pela cidade de Vitória. O terreno do imóvel apesar de ter um tamanho considerado médio para a localidade em que está situado apresenta dimensões irregulares, como pode ser visto abaixo, o que dificultou expressivamente a concepção e a viabilidade do projeto. As dimensões do terreno foram ocultadas de forma a preservar o proprietário. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 2 Figura 1 - Planta do terreno do empreendimento Fonte: Dado produzido pelo autor Os principais pontos que engendraram uma dificuldade substancial na concepção do edifício foram determinados pelo plano diretor urbano (PDU) de Vitória, outorgado pela lei municipal nº 6.705/06, que limita a construção de unidades privativas ao coeficiente de aproveitamento do terreno, e aos recuos progressivos a serem acrescidos a cada pavimento construído. Devido a esta conjuntura, a opção mais viável encontrada pelos projetistas foi a concepção de um edifício escalonado, isto é, com pavimentos recuados, como pode ser visto abaixo. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 3 Figura 2 - Corte esquemático transversal do edifício Fonte: Dado produzido pelo autor O empreendimento possuirá ao todo 14 unidades privativas e 14 vagas para veículos de passeio distribuídas em oito pavimentos, sendo: subsolo, térreo, cinco pavimentos tipo, e cobertura. Abaixo a demonstração da compartimentação dos pavimentos detalhada: - Subsolo: 07 vagas de veículos de passeio, cisterna, casa de bombas, escada de emergência, antecâmara, elevador. - 1º pavimento (Térreo) : 07 vagas de veículos de passeio, escada de emergência, hall, saguão, salão gourmet, banheiro acessível, elevador, banheiro e copa para funcionários. - 2º pavimento: 03 apartamentos. Uso privativo: apartamento 201: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro, terraço descoberto. Apartamento 202: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro, terraço descoberto. Apartamento 203: sala de estar/quarto, cozinha, área de serviço, banheiro, terraço descoberto. - 3º pavimento: 03 apartamentos. Uso privativo: apartamento 301: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro, laje técnica. Apartamento 302: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro, laje técnica. Apartamento 303: sala de estar/quarto, cozinha, área de serviço, banheiro. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 4 - 4º pavimento: 03 apartamentos. Uso privativo: apartamento 401: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro, laje técnica. Apartamento 402: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro, laje técnica. Apartamento 403: sala de estar/quarto, cozinha, área de serviço, banheiro. - 5º pavimento: 03 apartamentos. Uso privativo: apartamento 501: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro. Apartamento 502: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro. Apartamento 503 (parte inferior): sala de estar/ jantar, cozinha, área de serviço, lavabo, e escada de acesso para andar superior. - 6º pavimento: 03 apartamentos. Uso privativo: apartamento 601: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro. Apartamento 602: varanda, sala de estar/jantar, cozinha, área de serviço, quarto, suíte, banheiro. Apartamento 503 (parte superior): suíte. Abaixo, seguem plantas arquitetônicas que ilustram melhor alguns dos pavimentos tipo: Figura 3 - Planta baixa do 3º e 4º pavimentos Fonte: Dado produzido pelo autor ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 5 Figura 4 - Planta baixa do 6º pavimento Fonte: Dado produzido pelo autor 2. Introdução às alternativas de sistema estrutural Na análise de qual sistema estrutural a ser utilizado para a concepção do empreendimento, será debatido as vantagens e desvantagens de cada sistema de acordo com as exigências que o escopo do projeto demanda. Dada a complexidade, o estudo terá de ser abrangente de forma que todas as premissas sejam sanadas e viabilize o empreendimento. Dentre as opções de estruturas de concreto armado moldadas in loco presentes atualmente no cenário local, se destacam as seguintes: - Lajes nervuradas; - Lajes maciças convencionais; - Lajes maciças protendidas. Lajes nervuradas A laje nervurada convencional é composta por nervuras em uma ou duas direções, entre as quais é utilizado material para enchimento. Segundo a NBR 6118/2013, “lajes nervuradas são ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 6 as lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração para momentos positivos esteja localizada nas nervuras entre as quais pode ser colocado material inerte”. Figura 5 - Corte transversal em uma laje nervurada Fonte: http://dicasdeportugues.net/wp-content/uploads/2013/10/Detalhe-construtivo-laje-nervurada.jpg Os enchimentos comumente utilizados em lajes nervuradas são as cubas de polipropileno, blocos de EPS, e o tijolo cerâmico. As especificidades de cada sistema construtivo será melhor discutido posteriormente. Lajes maciças convencionais O sistema de lajes maciças convencionais é constituído por um conjunto laje-viga-pilar, onde a eficiência do método depende basicamente da aderência do concreto e armadura. Os esforços atuantes nas lajes são transferidos para as vigas no seu entorno, e estas apoiam-se nos pilares. As cargas atuantes nos pilares são dissipadas pela fundação onde estes estão sustentados. Este método construtivo é indicado para vencer vãos entre 3,5 m a 5 m. A maior parte do consumo de concreto na estrutura é ocasionado pela laje. De acordo com a NBR 6118/2014 as lajes maciças devem respeitar os seguintes limites mínimo para a espessura: a) b) c) d) e) f) 7 cm para cobertura não em balanço; 8 cm para lajes de piso não em balanço; 10 cm para lajes em balanço; 10 cm para lajes que suportem veículos de peso total menor ou igual a 30 kN; 12 para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30 kN; 15 cm para lajes com protensão apoiadas em vigas, com o mínimo de l/42 para lajes biapoiadas e l/50 para lajes de piso contínuas; g) 16 cm para lajes lisas e 14 cm para lajes cogumelos, fora do capitel. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 7 No entanto, deste a outorgação da NBR 15575/2013, estes limites mínimos vêm sido revistos por projetistas e construtores. Para atendimento dos requisitos mínimos da norma de desempenho, principalmente do isolamento do ruído aéreo de entrepisos, e da isolação a ruídos de impacto de pisos, o limiar seria uma espessura mínima de 10 ou 12 cm. Devido a este fato o consumo de materiais da laje maciça convencional tende a aumentar em comparação com os projetos anteriores à norma de desempenho. As lajes maciças convencionais apresentam as seguintes vantagens: - A mão de obra local já é adaptada a este sistema construtivo, e possui o know how necessário para sua execução; - A sua concepção estrutural por possuir muitas vigas, forma vários pórticos, garantindo uma boa rigidez à estrutura de contraventamento; - Possui menor consumo de materiais, principalmente concreto e aço, quando comparada com a laje maciça protendida; Em contrapartida possui, as desvantagens a seguir: - Devido a sua grande quantidade de vigas, a montagem e fabricação das fôrmas demanda maior quantidade de madeira e mão de obra de carpintaria; - Prolongamento do prazo para execução da estrutura, devido a sua menor produtividade. - Possui maior quantidade de pilares, e em decorrência um número superior de blocos de fundação, o que pode onerar o custo das fundações. - Maior dificuldade de compatibilização com os projetos existentes. Lajes maciças protendidas A utilização do concreto protendido com pós-tração vêm se difundindo largamente no cenário brasileiro, e especialmente no mercado capixaba. Este método consiste basicamente na aplicação de carregamento através de cabos de protensão. Como sabemos o concreto é um material que suporta grandes cargas à compressão, no entanto, possui baixa resistência à tração, devido a estas premissas é utilizado a combinação do concreto armado (concreto + aço) de forma que os dois elementos trabalhando concomitantemente suportem as exigências que os esforços estruturais solicitam. O concreto protendido utiliza as tensões induzidas pela força de protensão, para resultar em ações de tração nulas no elemento estrutural. Para que isso seja possível, é normalmente tracionado a 75% da carga de ruptura cordoalhas de sete fios de aço de alta resistência com tensão de ruptura de 190 kgf/mm². A cordoalha assim esticada é fixada pelas ancoragens ativa e passiva, e ao tentar voltar ao seu estado inicial, comprime o concreto através das ancoragens. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 8 Figura 6 - Corte longitudinal em uma laje protendida Fonte: http://docplayer.com.br/docs-images/13/21628/images/2-1.jpg Este sistema construtivo como já mencionado anteriormente, vem ampliando sua utilização pelas construtoras, especialmente em grandes projetos. Abaixo está listado algumas das suas vantagens que justificam sua rápida difusão. - Possibilidade de vencer vãos maiores; - O método é mais adaptável a possíveis alterações no projeto arquitetônico; - Redução do número de pilares, e consequente diminuição na quantidade de blocos de fundação; - Possibilidade de se trabalhar com pés-direitos menores, devido a não utilização de vigas, tem característica de laje lisa, onde em algumas situações possibilita o acréscimo de mais pavimentos; - Facilidade na compatibilização com projetos, especialmente hidro sanitários e de incêndio, onde a interferência das tubulações com a estrutura provoca transtornos; - Facilidade de execução dos processos posteriores a estrutura, resultando em menor custo com materiais e mão de obra; - Fôrma simples e de fácil montagem/desmontagem, ocasionando em custos com mão de obra menores, devido a velocidade de execução e economia na fabricação e reforma das fôrmas. Neste ínterim, há também algumas desvantagens que devem ser destacadas com relação ao sistema construtivo. - Apesar da rápida difusão do concreto protendido, ele ainda é um sistema recente no Brasil; - As normas brasileiras ainda não balizam categoricamente o sistema, possuindo algumas divergências entre projetistas, especialmente os que modelam as estruturas de acordo com normas internacionais; - Consumo de materiais, principalmente o concreto e dos materiais necessários para execução da protensão, ainda é superior ao do método convencional. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 9 3. Análise de viabilidade do sistema nervurado Para a concepção do projeto estrutural utilizando o sistema nervurado, como citado anteriormente, podem ser utilizado três tipos de material inerte. O enchimento com tijolos cerâmicos será descartado, por estes aumentarem o peso próprio da estrutura, onerando assim o custo para sua execução, além de ser um material mais oneroso que as outras duas opções existentes. Com relação a utilização de blocos EPS como enchimento, estes ficam incorporados permanentemente ao elemento, no caso a laje. Este fato vem gerando muitas críticas ao sistema construtivo, pois o EPS é um material que queima rapidamente se exposto diretamente a chama, e pode produzir mais fumaça por unidade de massa do que outros materiais. Estas críticas foram agravadas pela outorgação da NBR 15575/2013, que preconiza os requisitos mínimos de desempenho com relação à segurança contra incêndio. Os critérios de desempenho da NBR 15575/2013 exige que todas as edificações acima de cinco pavimentos preconizem os seguintes itens, utilização de materiais que evitem ou retardem a propagação das chamas, o tempo requerido de resistência ao fogo de elementos e componentes da construção, além de exigência para dificultar inflamação generalizada e limitar a fumaça. Devido a estes parâmetros a construtora optou por descartar a opção utilizando os blocos EPS como enchimento. As cubas de polipropileno, seriam a opção mais viável para a execução de lajes nervuradas convencionais. Segue abaixo as vantagens que justificariam sua escolha: - Consumo de materiais, como armação e concreto, muito abaixo de outras alternativas. Além de ter menor incidência de madeira e mão de obra para confecção das fôrmas. Permitindo assim uma construção mais racional; - Não aumentam o peso próprio da estrutura; - As cubas de polipropileno possuem uma alta taxa de reuso; - Redução de cargas na estrutura; - Facilidade de desfôrma das cubas de polipropileno; Entretanto, a principal vantagem das lajes nervuradas que seriam a redução do peso próprio da estrutura pelo decréscimo do volume de concreto, necessitando assim do acréscimo na altura da laje para elevar a sua inércia, trará uma séria desvantagem para o empreendimento. As lajes nervuradas com enchimento de polipropileno precisam garantir uma espessura mínima da mesa de 10 cm para se adequar aos requisitos mínimos de isolamento acústico exigidos pela norma de desempenho. Segundo análises preliminares feitas, a altura total da laje, altura da fôrma mais a espessura mínima de mesa de dez centímetros, seria de 26 cm. Esta altura de laje inviabilizaria o empreendimento, pois o pé-direito entre pisos é de 2,88 m, e deve ser garantido um pé-direito livre de no mínimo 2,50 m após a passagem de todas as tubulações e execução do forro das unidades privativas. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 10 4. Análise de viabilidade do sistema de laje maciça protendida O sistema protendido mostra-se inicialmente como uma boa opção para utilização em nosso projeto, devido a adaptabilidade do sistema construtivo ao projeto arquitetônico, especialmente em nosso caso, onde possui pavimentos escalonados. Apesar do seu custo superior, e do projeto em estudo possuir vãos pequenos entre pilares, será feito um estudo com o fim de orçar o valor para execução da estrutura, além de uma previsão cronológica para sua conclusão. O sistema de lajes protendidas apesar de ter se iniciado no Brasil há pouco mais de uma década, vem se popularizando rapidamente. A cidade de Vitória tem sido uma das precursoras no desenvolvimento e execução de estruturas em concreto protendido, o que ocasiona uma mão de obra treinada e adaptada a montagem deste sistema. A empresa em questão já tem o know how necessário para execução de estruturas protendidas, já tendo realizado obras com este sistema construtivo. O poder de barganha dos fornecedores dos insumos para a construção do sistema protendido é moderado, e não mutio distante quando comparado ao sistema convencional. Apesar do sistema protendido necessitar de uma empresa especializada para realizar todas as atividades envolvidas com a protensão, como: corte das cordoalhas nos tamanhos indicados em projeto, fornecimento dos materiais específicos (ancoragens, pocket form, cunhas, dentre outros), protensão com macaco hidráulico, pré-blocagem das ancoragens passivas, e a supervisão do serviço, o poder de barganha destas é moderado, pois com a popularização da protensão no mercado capixaba, atualmente temos uma gama de fornecedores para realizar este serviço. Com relação a compatibilização do projeto estrutural ao arquitetônico, a solução protendida seria muito mais indicada no escopo do projeto, devido a não presença de vigas na estrutura, além de ter uma quantidade reduzida de pilares quando comparada a solução convencional. Os aspectos citados anteriormente credenciam o sistema protendido para uma análise mais aprofundada. Foi concebido um pré-projeto de fôrmas de maneira a avaliar com mais precisão os custos da estrutura, e dar suporte ao estudo. Abaixo segue a planta de fôrma do 3º pavimento tipo, de forma a exemplificar a estrutura. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 11 Figura 7 - Projeto estrutural do 3º pavimento utilizando estrutura protendida Fonte: Dado produzido pelo autor As estruturas protendidas tem por característica serem mais ágeis, e consequentemente, terem um custo de mão de obra reduzido em relação à solução convencional. Já o consumo de insumos, como concreto e aço é superior ao sistema laje-viga-pilar. Devido a estas constatações, cabe ao estudo a seguir avaliar os custos da supra-estrutura. Abaixo seguem as tabelas com os respectivos consumos de materiais para a execução da supra-estrutura completa. Tabela 1 - Consumo de materiais para laje protendida Consumo de materiais - Laje protendida Insumo Quantidade Unidade Concreto 363,40 m³ Armação 26.641,06 kg 765,80 m² 4.684,16 kg Fôrma Protensão Fonte: Dado produzido pelo autor ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 12 Após realizado o devido levantamento da quantidade de insumos necessários para a execução da estrutura, foi feito um cronograma básico para a estimativa do custo da mão de obra necessária para a execução do empreendimento. Tabela 2 - Ciclo de concretagem para laje protendida Ciclo de concretagem - Estrutura protendida Pavimento Ciclo 1º pavimento 14 2º pavimento 14 3º pavimento 12 4º pavimento 12 5º pavimento 12 6º pavimento 12 7º pavimento 12 Total 88 Fonte: Dado produzido pelo autor Após o levantamento cronológico e do consumo de insumos, temos as premissas necessárias para o orçamento total da estrutura. Os valores unitários dos insumos, como concreto, aço, fôrmas e da protensão, foram retirados do mercado capixaba, e de obras realizadas anteriormente pela empresa. Tabela 3 - Orçamento para estrutura protendida Levantamento de custos - Estrutura protendida Insumo Custo de material Fôrma/ Escoramento R$ 23.245,36 Armação R$ 82.849,38 Concreto R$ 91.577,50 Protensão R$ 37.941,72 Custo de mão de obra R$ Custo total 97.911,06 R$ 333.525,02 Fonte: Dado produzido pelo autor Logo, o custo total para a execução do sistema de laje protendido será de R$ 333.525,02, com uma previsão total de 88 dias corridos. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 13 5. Análise de viabilidade do sistema de laje maciça convencional A utilização do sistema de lajes maciças convencionais no projeto, demanda algumas modificações no projeto arquitetônico, no entanto, caso seja viável, apresenta-se uma ótima opção principalmente devido aos pequenos vãos presentes no empreendimento, e devido ao consumo menor de materiais. A principal dificuldade da adaptação do sistema convencional ao projeto arquitetônico seria a assimetria do edifício, e o seu formato escalonado, que não proporciona a repetição do projeto, o que provoca uma análise detalhada do lançamento e dimensionamento dos elementos estruturais a cada pavimento. No entanto, apesar da dificuldade da concepção do sistema convencional no empreendimento, insistimos nessa solução devido ao seu custo inferior. Com algumas adaptações no projeto arquitetônico foi possível conceber uma alternativa viável de sistema convencional para o empreendimento. Assim como para o sistema protendido, também foi concebido um projeto preliminar de fôrmas para a análise da viabilidade do sistema convencional, como pode ser visualizado a seguir. Figura 8 - Projeto estrutural do 3º pavimento utilizando estrutura convencional Fonte: Dado produzido pelo autor ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 14 A estrutura de laje maciça convencional foi durante décadas o sistema estrutural mais popular em todo o cenário brasileiro, incluindo o capixaba, logo a mão de obra além de ter um conhecimento prático muito grande, já está acostumada com suas especificidades. Logo, este não seria um empecilho para sua escolha. Ao analisar os fornecedores dos insumos, estes não se diferem expressivamente dos já citados para o sistema protendido, então o poder de barganha dos fornecedores seria praticamente equanime quando comparamos os dois sistemas. O sistema de laje-viga-pilar possui um consumo inferior de materiais como concreto, e aço, e superior de madeiras para confecção das fôrmas. No entanto, a produtividade da mão de obra para execução do método construtivo é inferior ao sistema protendido, causando assim um custo superior neste item. Além da montagem do sistema convencional ser delongada, a fabricação das fôrmas demanda mais tempo, além de exigir mais reparos após as seguidas desfôrmas. Estes aspectos serão levados em conta quando analisarmos o cronograma e o orçamento para a estrutura. Abaixo segue a tabela com a descrição do consumo de insumos para o sistema de laje convencional. Tabela 4 - Consumo de materiais para laje convencional Consumo de materiais - Laje protendida Insumo Quantidade Unidade Concreto 297,44 m³ Armação 24.324,55 kg 986,09 m² Fôrma Fonte: Dado produzido pelo autor Assim como realizado para o sistema de laje protendido, foi executado um crograma básico com os ciclos de concretagens para o sistema de laje convencional. Tabela 5 - Ciclo de concretagem para laje convencional Ciclo de concretagem - Estrutura convencional Pavimento Ciclo (dias) 1º pavimento 25 2º pavimento 20 ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 15 3º pavimento 15 4º pavimento 15 5º pavimento 15 6º pavimento 15 7º pavimento 15 Total 120 Fonte: Dado produzido pelo autor Com estes dados, geramos os dados necessários para orçar o valor total da estrutura, que está detalhado abaixo. Tabela 6 - Orçamento para estrutura convencional Levantamento de custos - Estrutura convencional Insumo Custo de material Fôrma/ Escoramento R$ 9.676,39 Armação R$ 75.645,43 Concreto R$ 72.946,89 Custo de mão de obra R$ Custo total 133.515,08 R$ 291.783,79 Fonte: Dado produzido pelo autor Isto é, o valor total para a execução da estrutura utilizando o sistema de laje convencional é de R$ 291.783,79, com um prazo total de 120 dias corridos. 6. Conclusão Entre as opções analisadas preliminarmente apenas a estrutura com laje maciça convencional, e laje maciça protendida se adequaram as premissas básicas do projeto arquitetônico e das legislações vigentes. Após este ponto foi realizado uma análise aprofundada nas variáveis que impactam a execução da estrutura, como disponibilidade da mão de obra, poder de barganha e disponibilidade dos fornecedores no mercado local, know-how da empresa executante, consumo de materiais, orçamento e cronograma para execução de toda estrutura. Ao analisar a mão de obra disponível e o seu conhecimento, foi constatado que esta é farta e possui as capacitações necessárias para a execução dos dois tipos de estrutura. Este fato foi agravado devido ao desaquecimento do mercado da construção no estado do Espírito Santo, gerando assim uma capacidade produtiva ociosa, e em busca de vagas de emprego, logo, a aquisição de mão de obra não será um empecilho que descarte uma opção em detrimento de outra. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 16 Com relação aos fornecedores, estes são praticamente os mesmos para ambas as alternativas. Apenas a solução protendida necessitaria de uma empresa especializada no corte e supervisão das cordoalhas, no entanto, como já discutido anteriormente, esta fornecedora pode ser encontrada facilmente, sendo que o mercado local possui várias opções. A empresa que executará a estrutura, possui mais de vinte anos de atividade no mercado capixaba, tendo produzido outros empreendimento na cidade de Vitória, assim como no bairro onde está localizado o projeto. A construtora já executou ambos os tipos de estrutura, convencional e protendida, logo seus profissionais possuem o conhecimento necessário para a execução do projeto. Logo, ao avaliar as variáveis discutidas anteriormente que impactam o projeto como, capacitação da mão de obra local, conhecimento da empresa sobre o sistema construtivo, poder de barganha dos fornecedores, adaptabilização do projeto arquitetônico legal ao projeto estrutural, nenhuma delas foi empecilho para a utilização de um sistema estrutural em detrimento de outro. Isso nos levou a analisar as últimas duas variáveis, que sem dúvida são imprescindíveis para o sucesso do empreendimento: custo e prazo. Para a análise de estruturas tão divergentes com especificidades intrínsecas, foi realizado um estudo preliminar do custo e tempo de execução de cada, de forma a gerar dados concretos para a tomada de decisão. O custo para execução da estrutura, e o prazo são variáveis que se relacionam intrinsecamente, isto é, uma impacta diretamente na outra. Projetos devem ser bem analisados e estudados, a fim de produzir orçamentos e cronogramas que sejam o mais fiel possível à realidade. Atrasos para entrega de imóveis, e obras que superam seus orçamentos iniciais, têm sido um problema sistemático no mercado imobiliário brasileiro, o que leva empresas do ramo a terem sua saúde financeira abalada, além de causar transtornos para seus clientes. O mercado vem demandando cada vez mais eficiência das construtoras, o que gera estudos mais elaborados dos empreendimentos, a fim de alavancar suas performances e aumentar sua competitividade. Desta maneira, a avalição dos custos e lapso temporal para execução da estrutura foi realizado com a maior proximidade possível da realidade, com a intenção de gerar um estudo aprofundado do mesmo. Com relação ao consumo de materiais, foi constatado o que já era aguardado inicialmente. O consumo de fôrmas e de mão de obra foi superior no sistema de laje convencional, entretanto, seu consumo de concreto e aço foi inferior ao sistema protendido. Dentre as vantagens que cada sistema construtivo apresenta, sem dúvida, a mais marcante no sistema protendido é a sua velocidade de execução, com o aumento da produtividade e o consequente decréscimo do gasto com a folha de pagamento aos funcionários. O sistema protendido gerará um cronograma de 88 dias corridos para a execução da estrutura, em contrapartida, o sistema convencional necessitará de 120 dias corridos. No entanto, o custo do sistema protendido é superior ao convencional, gerando um gasto total de R$ 333.525,02, contra R$ 291.783,79 do sistema convencional, ou seja um acréscimo de custo em torno de 14% . ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 17 O desaquecimento do mercado imobiliário local, e a queda nas vendas de imóveis, deixando empresas do setor com fartos estoques, acarretou com que empresas do setor revissem seus conceitos, pricipalmente com relação ao grande volume de lançamentos que marcou os últimos anos. Podemos concluir então, que o sistema convencional é mais adequado para a realidade atual do mercado capixaba, devido a não urgência no lançamento de unidades imobiliárias, e de seu custo inferior quando comparado ao sistema protendido. Referências ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12721: avaliação de custos unitários e preparo de orçamento de construção para incorporação de edifícios em condomínio: procedimento. Rio de Janeiro, 1999. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14931: execução de estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, 2004. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-1: edificações habitacionais: desempenho: parte 1: requisitos gerais. Rio de Janeiro, 2013. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-2: edificações habitacionais: desempenho: parte 2: requisitos para os sistemas estruturais. Rio de Janeiro, 2013. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-3: edificações habitacionais: desempenho: parte 3: requisitos para os sistemas de pisos. Rio de Janeiro, 2013. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-4: edificações habitacionais: desempenho: parte 4: requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas: svvie. Rio de Janeiro, 2013. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-5: edificações habitacionais: desempenho: parte 5: requisitos para os sistemas de coberturas. Rio de Janeiro, 2013. ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 12ª Edição nº 012 Vol.01/2016 Dezembro/2016 Estudo de caso: Análise de viabilidade de sistemas estruturais de concreto armado moldado in loco a ser utilizado em um projeto residencial de múltiplos pavimentos escalonados Dezembro/2016 18 ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-6: edificações habitacionais: desempenho: parte 6: requisitos para os sistemas hidrossanitários. Rio de Janeiro, 2013. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6023: informação e documentação: referências: elaboração. Rio de Janeiro, 2002. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: projeto de estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, 2014. ALBUQUERQUE, A. T.. Análise de alternativas estruturais para edifícios em concreto armado. Dissertação (Mestrado em engenharia de estruturas) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 1999. Dissertação em: < http://web.set.eesc.usp.br/static/data/producao/1999ME_AugustoTeixeiradeAlbuquerque.pdf> . Acesso em: 21 jul. 2016. ALBUQUERQUE, A. T.; PINHEIRO, L. M.. Viabilidade econômica de alternativas estruturais de concreto armado para edifícios. Cadernos de engenharia de estruturas: Cardenos publicados pela escola de engenharia de São Carlos - USP, São Carlos, n. 19, p. 119, 2002. BASTOS, P. S. S.. Estruturas de concreto armado: Notas de aula da Universidade Estadual Paulista, Bauru, set. 2014. 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