TEC 159 TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES I

(1)

Aula 2

Aula 2 –

–

– Histórico e processos da

Histórico e processos da

UEFS – Departamento de Tecnologia CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

TEC 159

TECNOLOGIA DAS

CONSTRUÇÕES I

TEC 159

TEC 159 -- TecnologiaTecnologia das das ConstruçõesConstruções I I -- Prof. Cristóvão CordeiroProf. Cristóvão Cordeiro

Aula 2

Aula 2 –

–

– Histórico e processos da

Histórico e processos da

Construção Civil: Evolução da Técnica

de Construção

Cristóvão C. C. Cordeiro

(2)

Tópicos principais

1.

1. Breve Histórico

Breve Histórico

2.

2. Evolução recente da Construção Civil

Evolução recente da Construção Civil

3.

3. Evolução dos Subsistemas

Evolução dos Subsistemas

3.

3. Evolução dos Subsistemas

Evolução dos Subsistemas

1. 1. Estruturas

Estruturas

2. 2. Vedação

Vedação

3. 3. Instalações

Instalações

4. 4. Fachadas

Fachadas

4.

4. Resultados

Resultados

(3)

1 1 -- Breve Histórico da área

Breve Histórico da área

Aprendizado foi tradicionalmente intuitivo

Separação entre técnica e projeto

Perda de conhecimento

Papel do BNH como indutor de novas

tecnologias nos anos 70

Estagnação nos anos 80

(4)

Histórico da área

Última grande revolução foi feita na década de 20

(início do uso do concreto armado).

De 1927 a 1995 houve pequenas mudanças dos

materiais:

–

– Ferro fundido/galvanizado para PVC nas instalações.

Ferro fundido/galvanizado para PVC nas instalações.

–

– Madeira para alumínio nas esquadrias.

Madeira para alumínio nas esquadrias.

–

– Fios com recobrimento de tecido para fios com

Fios com recobrimento de tecido para fios com

recobrimento de plástico.

–

– Tábuas para chapas de compensado nas formas.

Tábuas para chapas de compensado nas formas.

–

– Etc.

Etc.

Do ponto de vista sistêmico, continuamos

construindo da mesma forma que há 80 anos!

(5)

Evolução das necessidades dos

edifícios nas últimas décadas

Edifícios de 15 a 18 pavimentos. 1 a 2 vagas por apartamento. Poucas possibilidades de alterações de arquitetura. Edifícios de 25 a 35 pavimentos.

3 a 4 vagas por apartamento. Grande flexibilidade de

lay-out.

Grande quantidade de itens

Anos 70 a 80

Anos 90 e até hoje

alterações de arquitetura.

Poucos eletrodutos

embutidos nas paredes.

20 a 24 meses de

construção.

Juros de produção baixos. Baixa demanda por

questões ambientais.

Tolerância com produtos

artesanais.

embutidos nas paredes

(eletrodutos, redes de som e computador, aspirador, etc.).

20 a 24 meses de construção. Juros de produção muito altos. Alta demanda por questões

ambientais.

Mercado altamente

competitivo.

(6)

(7)

Década

_Capacidade

(Passageiro

s)

Velocidad

e

(Km/h)

Materiais Materiais 20 20 0202 100100 Madeira/sedaMadeira/seda

Evolução das aeronaves de transporte de

passageiros

30 30 10 a 1510 a 15 200200 MadeiraMadeira 40 40 30 30 300300 Aço/telaAço/tela 50 50 100100 600600 AlumínioAlumínio 2000 2000 500500 950950 CompósitosCompósitos

(8)

O desenvolvimento da aviação

foi homogêneo, em todos os

aspectos!!!

(9)

E na construção de edifícios?

(10)

Evolução das necessidades dos

edifícios nas últimas décadas

Edifícios de 15 a 18 pavimentos. 1 a 2 vagas por apartamento. Poucas possibilidades de alterações de arquitetura. Edifícios de 25 a 35 pavimentos.

3 a 4 vagas por apartamento. Grande flexibilidade de

lay-out.

Anos 70 a 80

Anos 90 e até hoje

alterações de arquitetura.

Poucos eletrodutos

embutidos nas paredes.

20 a 24 meses de

construção.

Juros de produção baixos. Baixa demanda por

questões ambientais.

Tolerância com produtos

artesanais.

embutidos nas paredes

(eletrodutos, redes de som e computador, aspirador, etc.).

20 a 24 meses de construção. Juros de produção muito altos. Alta demanda por questões

ambientais.

Mercado altamente

competitivo.

(11)

2 2 -- Evolução Recente da

Evolução Recente da

Construção Civil

Evoluímos na construção das

estruturas!!!

(12)

Evolução das estruturas dos

edifícios nas últimas décadas

Estruturas aporticadas. Vigas abaixo das

paredes.

Vãos de 4 a 5 metros. Fck entre 150 e 180

Estruturas com grandes

lajes e poucas vigas.

Paredes sobre lajes com

vãos de 6 a 8 metros. Fck entre 30 e 50 Mpa.

Anos 70 a 80

Anos 90 até hoje

Fck entre 150 e 180 Kgf/cm2. Formas e escoramento de madeira. Eletrodutos embutidos no concreto.

Tolerância com baixa

produtividade.

Cimento e concreto com

baixa aditivação (fração clinquer alta}.

Fck entre 30 e 50 Mpa. Formas em paineis

estruturados e

escoramento metálicos.

Demanda por alta

produtividade.

Cimento e concreto com

alta aditivação (fração clinquer baixa).

(13)

Com a evolução as estruturas

ficaram mais deformáveis e

menos porosas!!!!

O que evoluímos nas demais

partes da obra?

Como vamos permitir a

estrutura se deformar mais?

(14)

Mas as necessidades não

mudaram?

As estruturas não precisaram

ficar mais deformáveis?

Porque insistimos nas mesmas

soluções nas demais partes?

(15)

Patologias

(16)

Medição de deformação lenta em pilares de edifícios 0,30 0,35 0,40 Deformação (mm/m) 25 30 35 Temperatura (o _C)

DEFORMAÇÃO EM PILARES DO 1

o

PAVIMENTO APÓS

FIXAÇÃO DA ALVENARIA

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 23/1/2003 17/4/2003 10/7/2003 2/10/2003 25/12/2003 18/3/2004 10/6/2004 2/9/2004 -5 0 5 10 15 20

Personal Home - Extensômetro 1 Projeto Viver - Extensômetro 1 Projeto Viver - Extensômetro 2 Temperatura ambiente

(17)

TENSÕES DE UMA ALVENARIA DE

VEDAÇÃO

TIJOLO CERÂMICO

3 a 4 vezes maior!!!

TIJOLO DE CONCRETO

(18)

Fissuras,

(19)

(20)

(21)

BALANÇO DA EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DOS

ÚLTIMOS 20 ANOS

Fase da Racionalização

Fase da Inovação

Industrialização Sutil

Fase da Inovação

Industrialização

Incentivada

Fases anteriores: 1928 a 1970

Fases anteriores: 1928 a 1970 –– Marasmo total Marasmo total 1970 a 1983

1970 a 1983 –– Inovação Irresponsável Inovação Irresponsável 1983 a 1990

1983 a 1990 –– Racionalização DesarticuladaRacionalização Desarticulada

2000

(22)

FASE DA RACIONALIZAÇÃO (1990 a 1996)

Racionalização com visão sistêmica.

Integração entre sub

Integração entre sub--sistemas.

sistemas.

Início da valorização dos projetos executivos.

Padronização como instrumento de volume para

viabilizar a pré

viabilizar a pré--fabricação.

fabricação.

viabilizar a pré

viabilizar a pré--fabricação.

fabricação.

Fazer melhor o que já era feito.

Canteiro como unidade de fabricação.

Canteiros “central de obras”

Canteiros “central de obras” –

– foco na empresa.

foco na empresa.

Qualidade voltada para inspeção do serviço pronto.

Feita por empresas de grande porte.

(23)

FASE DA INOVAÇÃO Ind. Sutil

(1997 até 2007)

Inovação com visão sistêmica.Inovação com visão sistêmica.

Eliminação das interferências entre as partes da obra.Eliminação das interferências entre as partes da obra.

Visão da montagem (parafuso e cola).Visão da montagem (parafuso e cola).

Construção seca. Industrialização de componentes leves e Construção seca. Industrialização de componentes leves e

intercambiáveis “Industrialização Sutil”. intercambiáveis “Industrialização Sutil”.

Valorização dos projetos executivos de engenharia com Valorização dos projetos executivos de engenharia com

solução de interferências entre sub

solução de interferências entre sub--sistemas. sistemas. solução de interferências entre sub

solução de interferências entre sub--sistemas. sistemas.

Padronização da tecnologia, modularização.Padronização da tecnologia, modularização.

Homogeneidade da qualidade.Homogeneidade da qualidade.

Canteiro como unidade de montagem. Componentes Canteiro como unidade de montagem. Componentes

industrializados e pré

industrializados e pré--engenheirados.engenheirados.

Qualidade voltada para inspeção do processo.Qualidade voltada para inspeção do processo.

Aberta a empresas de qualquer porte.Aberta a empresas de qualquer porte.

(24)

FASE DA INOVAÇÃO Ind. Incentivada

(2007 até hoje)

Aumento do Horizonte de FinanciamentoAumento do Horizonte de Financiamento

Programas Governamentais de incentivo ao MacroProgramas Governamentais de incentivo ao Macro--setor da Construção setor da Construção

Civil (PAC, MCMV) Civil (PAC, MCMV)

Linhas de Crédito para modernização tecnológica e gerencial (BNDES).Linhas de Crédito para modernização tecnológica e gerencial (BNDES).

Aumento da mecanização nos canteiros, com aquisição de máquinas e Aumento da mecanização nos canteiros, com aquisição de máquinas e

equipamentos. equipamentos.

Alta demanda de mão de obra, encarecendo o recurso.Alta demanda de mão de obra, encarecendo o recurso.

Aumento da busca por novos processos/sistemas construtivos passíveis Aumento da busca por novos processos/sistemas construtivos passíveis

de industrialização . de industrialização .

Valorização dos projetos executivos de engenharia com solução de Valorização dos projetos executivos de engenharia com solução de

interferências entre sub

interferências entre sub--sistemas. sistemas.

Intensificação do uso de componentes industrializados.Intensificação do uso de componentes industrializados.

Qualidade deixada em segundo plano com problemas futuros na Qualidade deixada em segundo plano com problemas futuros na

assistência técnica. assistência técnica.

Industrialização aberta a empresas de qualquer porte.Industrialização aberta a empresas de qualquer porte.

(25)

DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO

-- PREMISSAS

PREMISSAS

Redução do custo.

Melhoria da qualidade (desempenho).

Aumento da produtividade:

–

– Eliminação de interferências.

Eliminação de interferências.

–

– Padronização.

Padronização.

–

– Fabricação na indústria.

Fabricação na indústria.

–

– Montagem no canteiro.

Montagem no canteiro.

–

– Terminalidade.

Terminalidade.

Foco no Sistema X Foco no

Componente.

(26)

3 3 -- EVOLUÇÃO DOS SUB

EVOLUÇÃO DOS

SUB--SISTEMAS

SISTEMAS

Estruturas

Vedações

UMA BREVE

Vedações

Instalações Elétricas

Instalações

Hidráulicas

Fachadas

UMA BREVE

HISTÓRIA DO

DESENVOLVIMENTO

NOS ÚLTIMOS 15

ANOS

(27)

EVOLUÇÃO DAS ESTRUTURAS

(28)

ESTRUTURAS

FORMA EM MADEIRA

(29)

Gravata de

1”x4”

Barra de

ancoragem

Pontalete

(3,5x7)cm

Sarrafo

(1”x3”)cm

Barra de ancoragem Gravata

Gastalho

PROJETO DE FORMAS

RACIONALIZAÇÃO DE FORMAS

(30)

Guia

Painel

Travessão

Pé-direito

Travessas

de apoio

Tala

Pontaletes

Fundo

da viga

Lateral

da viga

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

UTILIZAÇÃO DE PEÇAS E

REFORÇOS METÁLICOS

(36)

(37)

LAJES PLANAS NERVURADAS COM BLOCOS DE CONCRETO

(38)

(39)

(40)

Sistema GETHAL

(41)

Sistema

MEVA

(42)

SISTEMA SH

(43)

SISTEMA ULMA

(44)

(45)

(46)

MOLDES PLÁSTICOS

ULMA

(47)

(48)

FORMA DE

PLÁSTICO

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

PASTILHAS DE PLÁSTICO PASTILHAS DE PLÁSTICO

(59)

(60)

Vista geral da obra 03/04/00.

(61)

(62)

Estrutura metálica - Stell Deck - 12/04/00.

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

EVOLUÇÃO DAS VEDAÇÕES

(70)

PASSAGEM DE ELETRODUTOS SEM RASGAR PAREDES VERGAS PRE-FABRICADAS

(71)

(72)

(73)

EXECUÇÃO DA ALVENARIA COM

(74)

(75)

(76)

(77)

INTERFERÊNCIA COM

ELETRODUTOS JUNTO AO QDL ELETRODUTOS JUNTO AO QDL

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

EVOLUÇÃO DAS

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

(89)

EMBUTIMENTO NA LAJE EMBUTIMENTO NA LAJE

(90)

EMBUTIMENTO NA LAJE EMBUTIMENTO NA LAJE

(91)

EMBUTIMENTO NA LAJE

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

CHICOTE ELÉTRICO

(97)

(98)

(99)

(100)

EVOLUÇÃO DAS

INSTALAÇÕES HIDRAULICAS

(101)

HIDRÁULICA

(102)

PAREDE HIDRÁULICA PAREDE HIDRÁULICA

(103)

(104)

PAREDE HIDRAULICA EM CONCRETO PAREDE HIDRAULICA EM CONCRETO

(105)

PAREDE HIDRAULICA EM CONCRETO

(106)

SHAFT VISITÁVEL PARA SHAFT VISITÁVEL PARA EMBUTIMENTO DE

EMBUTIMENTO DE PRUMADAS

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

FACHADAS E

REVESTIMENTOS

(128)

(129)

FACHADA EM ALVENARIA REVESTIDA EM ARGAMASSA

(130)

INTERFERÊNCIA DA ESTRUTURA COM O REVESTIMENTO

(131)

(132)

(133)

BALANCIM BALANCIM

(134)

FACHADAS EM ALVENARIA REVESTIDA EM ARGAMASSA - ELEVADO DESPERDÍCIO

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

FACHADA PRE-FABRICADA

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

NOVOS MATERIAIS

CONCRETO AUTO

CONCRETO AUTO--ADENSÁVEL

ADENSÁVEL

–

– DISPENSA A VIBRAÇÃO;

DISPENSA A VIBRAÇÃO;

–

– DESENVOLVIDO NO JAPÃO NA DECADA DE 80;

DESENVOLVIDO NO JAPÃO NA DECADA DE 80;

–

– AUMENTA A PRODUTIVIDADE

AUMENTA A PRODUTIVIDADE

CUSTO R$7,18/M2 CONCRETO NORMALCUSTO R$7,18/M2 CONCRETO NORMAL

CUSTO R$0,70/M2 CONCRETO AUTOCUSTO R$0,70/M2 CONCRETO AUTO--ADENSÁVELADENSÁVEL

(155)

CONCRETO AUTO ADENSÁVEL

–

– USADO INCIALMENTE

USADO INCIALMENTE

EM FÁBRICAS DE PRÉ

EM FÁBRICAS DE

PRÉ--MOLDADOS;

MOLDADOS;

–

– ÚTIL PARA LOCAIS COM

ÚTIL PARA LOCAIS COM

–

– ÚTIL PARA LOCAIS COM

ÚTIL PARA LOCAIS COM

ALTA DENSIDADE DE

ARMADURAS;

–

– ELIMINA ETAPAS;

ELIMINA ETAPAS;

–

– REDUZ O TEMPO DE

REDUZ O TEMPO DE

CONCRTAGEM EM ATÉ

50%.

(156)

COMPARATIVO

(157)

COMPARATIVO

(158)

CONCRETOS COM FIBRAS

FIBRAS DE

POLIPROPILENO

(159)

COMPARATIVO DE

TENSÕES

(160)

4 4 -- RESULTADOS

RESULTADOS

PRODUTIVIDADE

CUSTOS

TEMPO

(161)

COMPARANDO A PRODUTIVIDADE BRASILEIRA

COM A AMERICANA

100 120 140 160

MÉDIA GERAL EUA 100

BRASIL 32

Comparativo da produtividade

humana (EUA X BRASIL)

0 20 40 60 80 100 P E S A D A C O M E R C . R E S ID . M E D IA EUA BRASIL

Pesquisa McKinsey Global Institute (mar/98)

BRASIL 32 PESADA EUA 135 BRASIL 69 RESIDENCIAL EUA 78 BRASIL 27 COMERCIAL EUA 115 BRASIL 45

(162)

PRODUTIVIDADE APURADA

Brasileira em obras residenciais:

45 a 60

hh/m2

..

hh/m2

..

Americana em obras residenciais

15 a

19 hh/m2

..

Americana em obras comerciais:

10 a 15

hh/m2.

(163)

RESULTADO

Hotel Aeroporto Internacional de

Guarulhos

Hotel de 5 e 4 estrelas com 400 quartos.

Área de construção: 33.000 m2.

Prazo de obra: 12 meses.

26.500 m2 de pavimentos em estrutura metálica em

13 pavimentos sobrepostos.

1.120 toneladas de aço (42,3 Kg/m2).

Montagem: 47 dias (torre principal). Total: 62 dias.

Processo Construtivo:

–

– Estrutura MetálicaEstrutura Metálica

–

– Laje em SteelLaje em Steel--DeckDeck

–

– Fachada Prémoldada de concretoFachada Prémoldada de concreto

–

– Banheiro ProntoBanheiro Pronto

–

(164)

(165)

CARACTERÍSTICAS DA

ESTRUTURA

Dimensionada para ventos de 45 m/s.

Proteção ao fogo de 2 horas (NFPA).

26.500 m2 de pavimento em estrutura

metálica em 13 pavimentos sobrepostos.

1.120 toneladas de aço (42,3 Kg/m2).

Montagem em 47 dias (torre principal).

Montagem total em 62 dias.

(166)

(167)

Edifício de múltiplos andares de

maior nível de industrialização já

feito no Brasil até aquela data.

Produtividade atingida

14,92

hh/m2

..

Produtividade alcançada na

estrutura metálica: 0,76 hh/m2

(inclusive colocação, armação e

concretagem do steel

(168)

(169)

PRODUTIVIDADE MÉDIA DAS

OBRAS

Obras residenciais:

–

– com fachada de concreto: com fachada de concreto: 18,10 a 19,71 18,10 a 19,71 hhhh/m2/m2

–

– Com fachada convencional: Com fachada convencional: 22,50 a 25,05 22,50 a 25,05 hhhh/m2/m2

Hotéis:

–

– Em estrutura metálica: Em estrutura metálica: 14,92 a 16,31 14,92 a 16,31 hhhh/m2/m2

–

– Em estruturas de concreto: Em estruturas de concreto: 22,98 a 24,70 22,98 a 24,70 hhhh/m2/m2

Escritórios:

–

– Em estrutura metálica: Em estrutura metálica: 12,70 a 13,55 12,70 a 13,55 hhhh/m2/m2

–

(170)

Decisão Tecnológica X Estratégia

de Produção na Construção Civil

Critérios Competitivos identificados

para ICC:

–

– Custo;

Custo;

–

– Custo;

Custo;

–

– Desempenho na entrega;

Desempenho na entrega;

–

– Flexibilidade;

Flexibilidade;

–

– Qualidade;

Qualidade;

–

– Inovação;

Inovação;

–

– Serviços;

Serviços;

(171)

Tecnologia X Desejos dos Clientes

DESEJOS DOS CLIENTES CRITÉRIOS COMPETITIVOS DA PRODUÇÃO

Preço

Menor Preço

Condições de pagamento

Custo

Menor custo (aumento da

produtividade)

Adequação ao fluxo de caixa Prazo

Prazo de entrega

Garantia de entrega no prazo

Desempenho na entrega Velocidade de produção Confiabilidade de entrega Produto

Desempenho do produto Qualidade

Desempenho do produto

Possibilidade de alterações

Introdução de novos produtos

Qualidade

Conformação com os contratos Conformação com os projetos

Qualidade do processo (boa execução) Flexibilidade Flexibilidade do produto Inovação Serviços associados Durante a construção Após a construção Serviços Atendimento Assistência Técnica