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quarta-feira, 1 de julho de 2015

COMO CONSTRUIR UM EDIFÍCIO EM DEZ LIÇÕES


OPINIÃO TÉCNICA ESPECIALIZADA
CIÊNCIAS EMPÍRICO-FORMAIS
ENGENHARIA CIVIL EMPRESARIAL

Orientador

Prof. Gerson N. L. Schulz


Autores:

Carmem Sirena
Eduardo Galarraga
Gabriel Pinheiro
Jaqueline Silva
Luana Jeske
Maura Maciel

Acadêmicos do Curso de


Engenharia Civil Empresarial – FURG



Introdução

O título do artigo é uma brincadeira com o leitor. Construir um edifício, mesmo com a toda nossa atual tecnologia, não é algo tão simples quanto parece. Trata-se de um trabalho em equipe, desde o desenho do projeto na planta, até à realização do mesmo em termos materiais e técnicos. 

Segundo Azeredo (1988), as fundações são os elementos estruturais responsáveis pela transmissão das cargas da estrutura ao terreno onde a mesma se apoia. Portanto, deve-se conhecer não apenas as forças atuantes sobre a edificação, cujas fundações devem suportar as tensões causadas, mas também as características do solo e dos elementos estruturais que formam a fundação.

É de extrema importância ressaltar a existência de diversas etapas concluídas anteriormente à execução das fundações. Essas etapas estão relacionadas às investigações geológicas e geotécnicas que devem ser realizadas para a elaboração de um projeto de fundação e dos serviços preliminares necessários.

1 Considerações iniciais

Vamos analisar aqui o "Condomínio Edifício Residencial e Comercial Imperador", localizado em Santa Rosa – RS. Ele é um prédio de uso misto composto por subsolo; pavimento térreo e um pavimento composto por quatro unidades residenciais, totalizando 32 apartamentos em 8 andares. Assim, a obra totaliza dez pavimentos, cuja área total é de 4.614,83m² com área de projeção de 755,56m².

A construção do condomínio teve início em dezembro de 2011, sendo previsto o término no primeiro semestre de 2014. A execução da obra é de responsabilidade da Construtora Pagel & Jung Ltda. de Santa Rosa – RS, com projeto e assessoramento da Construtora SIR Ltda., sendo o responsável técnico pelos projetos arquitetônicos, estruturais e complementares o engenheiro civil Jaime Antonio Sirena – CREA/RS 47.391-D.

2 Investigações geológicas e geotécnicas

Durante a etapa de investigação do solo, fez-se necessário, por força da norma, a realização das sondagens para o reconhecimento do solo onde seriam realizadas as fundações do edifício. A execução das sondagens é normatizada pela NBR (Norma Brasileira) 8036 de junho de 1983, que fixa as condições exigíveis na programação das sondagens de simples reconhecimento dos solos abrangendo o número, a localização e a profundidade das sondagens.



A norma brasileira traz como exigência mínima, a programação de Sondagens a Percussão (SPT). Entretanto, em casos em que se tem um maior conhecimento geotécnico do solo e a obra não for de grande porte, são permitidos processos simples de investigação do subsolo, que consistem em uma sondagem com o trado, em que por meio de amostras é realizada uma caracterização tátil-visual para identificação das camadas do solo.

Em relação ao conhecimento geotécnico do terreno e do solo, com base em dados geológicos disponíveis, o município de Santa Rosa encontra-se dentro do escudo basáltico e possui um solo composto principalmente por cascalho decomposto, em que à medida que se aprofunda, se torna mais semelhante ao cascalho até encontrar a rocha.

A rocha predominante no município de Santa Rosa-RS é o Basalto, rocha extrusiva vulcânica. Proveniente da decomposição dessa rocha básica, se originam solos caracterizados pela coloração vermelha escura, que possuem um perfil profundo e boa drenagem natural, a cor avermelhada é devido ao elevado teor de óxido de ferro contido nas rochas basálticas (RIFFEL; SILVA, 2011, p. 6).

Assim, define-se o solo de Santa Rosa, devido à presença do cascalho – uma alteração de rocha –, como um solo homogêneo, de boa resistência lateral e com boa drenagem natural, o que diminui a possibilidade de presença de água.
De acordo com a NBR 8036, a profundidade a ser explorada pelas sondagens de simples reconhecimento é definida pelo tipo de edifício, pelas características particulares de sua estrutura, pelas suas dimensões em planta e pelas suas características geotécnicas e topográficas.

A partir das informações geotécnicas do solo e das diretrizes das Normas Brasileiras 8036 e 9603, foram realizadas três sondagens, a "trado tipo hélice", para reconhecimento do terreno e obtenção de dados importantes para a etapa de fundação do edifício.

Obteve-se, com a execução das sondagens, que a uma profundidade de 8 a 9 metros tinha-se a presença do cascalho e que o terreno possuía uma boa drenagem natural sem a presença de água. Além disso, definiu-se o solo como tipo charrua (solo pouco desenvolvido, raso, bem drenado, pedregoso, com topografia acidentada), desenvolvido em rochas basálticas.

3 Serviços preliminares

Dentre os serviços preliminares temos a instalação do canteiro de obras onde foram executas as instalações provisórias da obra, compreendendo o aparelhamento, maquinário e ferramentas necessárias para a execução dos serviços, como: andaimes, tapumes, instalações de sanitários, de luz, de água, etc. Após as instalações provisórias realizou-se a limpeza do terreno, que consistiu na demolição de um prédio existente com a remoção de todo o entulho e material não aproveitável na nova construção.

Com a finalização da limpeza do terreno, se iniciou a obra a ser construída no local, obedecendo-se os recuos projetados e o projeto de implantação, previstos de acordo com o Plano Diretor da cidade de Santa Rosa.

Logo após a locação da obra, iniciou-se o processo de terraplanagem com a escavação do terreno de maneira a estabelecer os níveis de implantação do projeto para a execução da fase de fundação. Com o fim das escavações, e consequentemente, dos serviços preliminares, o terreno se encontrou pronto para receber a fase de execução das fundações.

4 Execução das fundações

A fase de "real" execução das fundações corresponde à etapa onde são realizados os trabalhos mais brutos, com grandes volumes de materiais, em que a mão de obra deve ser treinada e qualificada. A etapa de projeto e execução de fundações é normatizada pela NBR 6122 que fixa as condições básicas a serem observadas no projeto e a execução de fundações de edifícios, pontes e demais estruturas.

4.1 Características do projeto estrutural
                                    
Em decorrência de algumas limitações físicas do terreno (divisas, acessos, rampas) e com base nos resultados das sondagens, estabeleceu-se que as fundações do Edifício Imperador seriam realizadas através do método de estaqueamento, com estacas em concreto ciclópico – concreto e pedra de mão –, blocos de fundação, vigas de equilíbrio e de transmissão das cargas.

A definição do tipo de estaqueamento ocorre após a avaliação de diversas possibilidades, em que escolhe-se o método que melhor se adapta às características da construção, do terreno e do solo. No caso do Condomínio Imperador, optou-se pelas estacas escavadas in loco (no local) com trado helicoidal.

De acordo com Falconi et all (1998), as estacas escavadas mecanicamente com trado helicoidal são caracterizadas por sua versatilidade, uma vez que seu diâmetro varia de 0,2 a 1,7 metros e sua profundidade pode chegar a 30 metros. As estacas possuem formato cilíndrico e, em geral, possuem o corpo bastante alongado.

Como o solo do terreno possuía homogeneidade, boa resistência lateral e uma considerável drenagem natural sem a presença de água, foi possível que utilizar estacas com diâmetros de 50 a 80 cm. É importante destacar que em geral, essas estacas não são armadas, utilizando-se somente ferros de ligação com o bloco.

O dimensionamento de estacas, blocos, vigas e pilares, segundo o engenheiro civil responsável pelo projeto estrutural das fundações do condomínio, é determinado por meio do cálculo da área necessária para que as fundações suportem as cargas da edificação. Portanto, as fundações devem ser executadas nas dimensões e com as ferragens previstas no projeto estrutural. Além disso, toda a estrutura anteriormente à concretagem deve ser vistoriada pelo engenheiro responsável pela fiscalização e autorização do serviço.

4.2 A etapa de execução das fundações no terreno

Após conhecidas todas as características do projeto estrutural e sob a supervisão de um responsável técnico habilitado, iniciaram-se as etapas de execução das fundações. A fase de execução deve respeitar a ordem cronológica da obra, devido a inter-relação entre as etapas.
a) Primeira Etapa: escavação das estacas após a instalação e o nivelamento do caminhão equipado com o trado helicoidal. A ponta do trado é posicionada sobre o piquete de locação da estaca e se inicia a perfuração. Como apenas um trecho da haste é helicoidal, a operação de retirada da haste ocorre repetidas vezes.

A perfuração procede até atingir-se a cota prevista em projeto e se confirmar as características do solo em comparação com as sondagens. Caso a perfuração não ocorra dentro dos padrões esperados é necessário que o responsável técnico avalie a situação e determine a melhor solução a ser adotada. Após a perfuração e, em casos específicos, a execução de reforços à estaca é coberta com uma proteção em madeira e fixada com pedras de mão para assegurar a segurança dos trabalhadores no canteiro de obras e evitar o desmoronamento de terra para o interior das estacas.


b) Segunda Etapa: Concretagem das estacas. Segundo a NBR 6122, "o concreto deve ser lançado do topo da perfuração com o auxílio de funil, devendo apresentar "fck" não inferior a 15 MPa, consumo de cimento superior a 300 kg/m3 e consistência plástica". Ao seguir as orientações prescritas na norma para a etapa de concretagem, se contratou a empresa CCL Concreto Ltda. de Santa Rosa, que realizaria o fornecimento de concreto para a obra.

A concretagem das estacas era realizada em etapas de acordo com o volume de concreto necessário e o lançamento do concreto era realizado no local da estaca. Concluída a concretagem da estaca, eram posicionadas as armaduras de ligação (armaduras responsáveis pela amarração entre a estaca e o bloco de fundação), que eram simplesmente introduzidas no concreto ainda fresco.

c) Terceira Etapa: Montagem das formas e das ferragens. As fôrmas, devido às limitações físicas do terreno, foram confeccionadas em um terreno alugado pela construtora responsável pela obra. Sendo assim, após o término da concretagem das estacas, as formas foram transportadas para o terreno, onde, juntamente às ferragens, foram montadas. De acordo com o responsável técnico da obra, toda a montagem das formas e das ferragens deve ser acompanhada e vistoriada por um responsável. Nessa etapa é necessária muita atenção, pois, como as formas estarão sujeitas às deformações e expansões do concreto, elas devem ser amarradas e ancoradas da melhor maneira.

d) Quarta Etapa: concretagem dos blocos e vigas. Conforme a NBR 6122, os blocos de fundação são "elementos de fundação superficial de concreto, dimensionado de modo que as tensões de tração nele produzidas possam ser resistidas pelo concreto [...]." e as vigas subdividem-se em três tipos principais de elementos de fundação:

Ø As vigas de equilíbrio: que recebem as cargas de um ou dois pilares e são dimensionadas de modo a transmiti-las centradas às fundações.

Ø As vigas de fundação: elemento superficial comum a vários pilares, cujos centros, em planta, estejam situados no mesmo alinhamento.

Ø As vigas de baldrame: elas têm a função de unir os blocos, aumentando a rigidez entre eles.

Na construção das fundações do Condomínio Imperador foram utilizados os quatros elementos estruturais citados acima, previstos no projeto estrutural.

Para a realização da etapa de concretagem dos blocos e vigas, utilizou-se um caminhão bomba que realizava o bombeamento do concreto até o local em que se encontravam os elementos estruturais. Para a otimização desse processo era necessário que um grupo de trabalhadores fosse responsável por lançar e vibrar o concreto.

Conclusão

O presente artigo apresenta, a título de divulgação, o acompanhamento do planejamento e da realização de um prédio de dez pavimentos construído na cidade de Santa Rosa. Em sua fase preliminar foram feitos estudos geológicos e geotécnicos conforme especificações, após, os serviços de limpeza do terreno, terraplanagem e instalações provisórias. A fase de fundações foi realizada imediatamente após as supracitadas.

A execução das fundações foi realizada conforme as características do projeto estrutural contando com cinco etapas: a escavação das estacas, a concretagem das mesmas, a montagem de formas e ferragens e a concretagem dos blocos e vigas. É importante salientar que, em uma construção dessa dimensão, é fundamental uma boa execução nessa fase, pois dela depende o bom andamento das fases posteriores e a futura vida útil do imóvel.

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E TÉCNICAS. Programação de sondagens para simples reconhecimento dos solos para fundações de edifícios, NBR 8036. Rio de Janeiro, 1983, 3 pág.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E TÉCNICAS. Projeto e execução de fundações, NBR 6122. Rio de Janeiro, 1996, 33 pág.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E TÉCNICAS. Solo - Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio, NBR 6484. Rio de Janeiro, 2001, 17 pág.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E TÉCNICAS. Sondagem a trado, NBR 9603. Rio de Janeiro, 1986, 6 pág.

AZEREDO, Hélio Alves de. O Edifício até sua Cobertura. São Paulo: Edgar Blucher, 1978.

FALCONI, Frederico F.; FILHO, João de Souza; FÍGARO, Nélio Descio. Estacas Escavadas sem Lama Bentonítica. In: ­­­­­­­­­­­­­­________. (Org.). Fundações: teoria e prática. São Paulo: Pini, 1998.

RIFFEL, Eduardo Samuel; SILVA, Jose Luis Silverio da. Caracterização dos Recursos Hídricos Subterrâneos no Município de Santa Rosa – RS. Revista do Departamento de Geografia – USP, vol. 22, p. 3-28. São Paulo: USP, 2011. Disponível em <http:// www.citrus.uspnet.usp.br/rdg/ojs/index.php/rdg/article/download/.../314>. Acesso em: 10 out. 2012.