ESTRUTURAS ESPECIAIS EM ARQUITETURA
PRÉ-MOLDADOS
DEFiNiÇÃO
São definidas como estruturas pré-moldadas ou pré-fabricadas as estruturas que são predominantemente compostas por peças não moldadas in loco, isto é, no seu local de posicionamento final. São estruturas autônomas industrializadas, constituídas por pilares, vigas, painéis de fechamento, elementos de cobertura (vigas calha, telha) etc. O concreto armado pré-moldado é o resultado da associação das evoluções apresentadas pelos arquitetos, engenheiros, fornecedores e construtores. É a otimização da mão-de-obra, da inovação dos equipamentos, da reutilização de peças e fôrmas. Enfim, trata-se de uma atividade industrial.
PRÉ-MOLDADOS
HiSTÓRiCO
O emprego de pré-fabricados começou na Europa após a Segunda Guerra Mundial, devido a grande necessidade de reconstrução. O período de 1945 a 1950 caracterizou-se pelo grande número de construções pré-fabricadas. A escassez de recursos nos países esgotados pela guerra, danificados pelo tempo ou ainda outros fatores orientou e determinou prioridades: reconstrução de industrias, sistemas de comunicação, transportes, pontes, viadutos etc. Essa fase foi importante, pois fortaleceu a consciência da necessidade da racionalização dos componentes e caracterizou-se por uma impressionante objetividade no uso dos materiais. Então, iniciou-se um processo de produção cada vez mais intenso de componentes mediante sistemas industrializados de pré-fabricação.
PRÉ-MOLDADOS
FABRiCAÇÃO
EXISTEM DOIS MODOS DE FABRICAÇÃO: 1. FABRICAÇÃO EM USINA 2. FABRICAÇÃO EM CANTEIRO
As peças produzidas em usina saem de uma fábrica de peças pré-moldadas, onde o concreto também é preparado, com alto controle de qualidade. As formas normalmente são padronizadas, isto é, a fábrica somente produz peças com determinadas seções e comprimentos. As fôrmas são utilizadas uma grande quantidade de vezes (até milhares de vezes), o que justifica serem de alta durabilidade e compostas por materiais resistentes, como chapas de aço. Uma vez fabricadas, as peças produzidas em usina são estocadas e transportadas para o local de montagem, que pode estar a centenas de quilômetros.
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FABRiCAÇÃO
As peças podem também ser produzidas no próprio canteiro da obra, o que elimina o problema do transporte, mas cria a necessidade de instalar uma mini-fábrica no canteiro, com usina de concreto, berços de concretagem e vaporizadores para apressar a cura do concreto.
PRÉ-MOLDADOS
SiSTEMA CONSTRUTiVO A estrutura é montada no local de construção e oferece a vantagem de permitir a flexibilidade dos espaços e das distribuições em planta. Por ser uma atividade industrial, a técnica de construção de pré-moldados envolve uma série de providências a respeito da organização do local de produção, bem como as previsões e detalhamento das peças, estudos de tempo e minimização das operações
PRÉ-MOLDADOS
VANTAGENS
As estruturas pré-moldadas apresentam algumas vantagens em relação às estruturas moldadas in loco: menor
prazo de construção: é viável, por exemplo, montar um supermercado em 30 dias; processo
industrializado: é mais rigoroso e exato, menos sujeito a erros e perdas de qualidade comuns nas construções convencionais, que são mais artesanais; aproveitamento
total utilizadas várias vezes;
das
fôrmas,
podendo
ser
montagem
sem escoramento: as peças são colocadas nas suas posições finais já com resistência suficiente para resistir ao próprio peso; por
possuir um processo de fabricação mais rigoroso e menos artesanal, pode-se alcançar um controle de qualidade melhor do material empregado.
PRÉ-MOLDADOS
VANTAGENS Alta
modularidade: eixos dos pilares com as mesmas distâncias entre si em cada direção; Multiplicidade
de peças iguais: isto gera uma grande quantidade de peças com as mesmas dimensões e, conseqüentemente, com a mesma forma; Disponibilidade
de área em canteiro para estocagem e
movimentação; A
utilização do pré-moldado elimina, assim, a necessidade de formas e os imprevistos associados à moldagem tradicional do concreto armado na obra.
PRÉ-MOLDADOS
DESVANTAGENS
peso das peças é limitado pelo equipamento de montagem disponível. O
Limitações
relacionadas aos equipamentos de transporte e montagem, assim como as restrições à movimentação no canteiro da obra, condicionam as dimensões das peças pré-moldadas. As
características da construção pré-fabricada de concreto a tornam inadequada para edifícios de formas irregulares. É
necessário prever ampliações, alterações futuras nas cargas aplicadas, rasgos em lajes para instalação de equipamentos e todos os outros aspectos que irão valer durante a vida útil da estrutura. Ou seja, pode-se afirmar que uma estrutura pré-moldada é difícil de ser reformada;
PRÉ-MOLDADOS
FÔRMAS
As fôrmas podem ser de madeira, metálicas ou de concreto. Ao se idealizar a fôrma da peça pré-moldada deve-se também prever as deformações que o concreto pode apresentar ao ser feito a desforma, pois podem ocorrer regiões de atrito entre as faces da peça e da fôrma. As partes que durante a desforma, transporte ou colocação possam sofrer danos devem ser revestidas com chapas ou perfis metálicos. O projeto das fôrmas deve ser adequadamente detalhado contendo todos os elementos que auxilie na fabricação e na fixação das peças. É importante prever e colocar dispositivos de içamento e manuseio (ganchos ou furos) das peças para não inutilizá-las.
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
Nos edifícios concretados in loco, o esquema lajeviga-pilar é uma simplificação da estrutura hiperestática monolítica. Já nas estruturas prémoldadas, este esquema de transferência de cargas é bem próximo do que efetivamente ocorre. As estruturas pré-moldadas são constituídas por peças pré-fabricadas, que são conectadas entre si no local da obra. Geralmente, as peças encaixam-se sem que haja transmissão de momentos fletores ou torsores de uma para as outras. As estruturas pré-moldadas, para serem econômicas, devem apresentar modularidade
(muitas peças com o mesmo
comprimento); multiplicidade
(muitas peças com a mesma forma; a armadura pode variar).
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS Os pilares pré-fabricados de concreto são produzidos em seção quadrada, retangular ou octogonal, além disso podem ser maciços ou possuir furo central para escoamento de águas pluviais provenientes da cobertura. As seções circulares, trapezoidais e variáveis também podem ser executadas mediante consulta. A forma octogonal é a mais comum nos pilares centrifugados. Os pilares são engastados aos blocos de fundação através de concretagem in loco.
PiLARES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS Existe um limite prático para a altura de pilares pré-moldadas, em torno de 25 m. Isto ocorre quando o pilar precisa ser transportado de uma usina, onde é fabricado, para o local da obra. Comprimentos maiores podem ser obtidos, porém o pilar precisa ser moldada no próprio canteiro. As vigas podem ser apoiados diretamente sobre o topo dos pilares ou em consoles retangulares ou trapezoidais localizados em qualquer face na altura determinada pelo projeto.
PiLARES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
As vigas-calha coletam as águas da cobertura para lançálas nos dutos dos pilares que as conduzem até as caixas de drenagem subterrâneas. As vigas descansam sobre almofadas de neoprene e são fixadas aos pilares por chumbadores. A base do pilar penetra no bloco de fundação ao qual se solidariza através de concretagem in loco.
PiLARES
As vigas-baldrame apóiam-se no colarinho dos blocos de fundação.
PRÉ-MOLDADOS
Pilar com escoamento de águas pluviais.
PEÇAS
PiLARES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
1-Almofada de neoprene; 2-Ligação Pilar/Vigacalha “I” 3-Saída de águas pluviais do pilar; 4-Redução da secção para ligação Pilar/Viga – Testeira; 5-Consolo para ligação; 6-Consolo trapezoidal para apoio da Vigacalha “U”
PiLARES
7-Consolo retangular.
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS Pilar Octogonal 1-Consolo préfabricado soldado após a centrifugação 2-Saída de águas pluviais.
Pilar Garfo
PiLARES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
ViGAS
As vigas pré-fabricadas podem ser executadas em concreto armado ou protendido. Cumprem na estrutura na estrutura função de suporte da laje de piso, viga telha, laje de forro, elementos de cobertura, de painéis de fechamento, etc. Funcionam ainda como elemento de travamento de painéis e coletor de águas pluviais provenientes da cobertura. Os perfis das seções transversais podem ser: retangulares, trapezoidais e especiais. Os retangulares e trapezoidais constituem os mais simples do ponto de vista de fabricação. As seções “I”, “T” e “Y”, geralmente adotadas para peças protendidas, derivam da premissa de se suprir o concreto nas regiões onde ele é menos solicitado, diminuindo o peso próprio das vigas.
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS As vigas especiais “U”, “T” invertido, “L” e “L” invertido visam atender exigências de compatibilidade geométrica das ligações entre os componentes ou ainda para cumprir outras funções como coletor de águas pluviais. As medidas das seções transversais das peças podem variar desde 20cm até 70cm de base e de 30cm a 220cm de altura. Os comprimentos variam de acordo com as necessidades de projeto.
ViGAS
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
ViGAS
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
ViGAS
VIGAS RETANGULARES
VIGAS “I”
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
ViGAS
VIGAS-CALHA “Y”
VIGAS “T”
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS Esses componentes são executados em fôrmas metálicas, concretadas por meio de um carro de concretagem que se desloca ao longo da fôrma. A montagem das vigas-telha é feita por justa posição, sendo que as juntas são impermeabilizadas para garantir a estanqueidade da cobertura. As telhas “W” tem largura modular de 1,25m; as “Y” de 2,50m; as “MH” de 1,25m e 1,50m e as “HP” de 2,50m, 2,70m e 3,00m. O comprimento máximo atingido pelas vigas-telha vigas-telha é de de 30m. ViGAS–TELHA
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
ViGAS–TELHA
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
VIGA-TELHA “SHED Y” A diferença da inclinação das abas forma os “sheds” que proporcionam um grande aproveitamento da iluminação ventilação naturais.
VIGA-TELHA “MH”
ViGAS–TELHA
Podem ser apoiadas nas mísulas curvas dos pilares “garfo”, formando pórticos transversais e apoiando telhas de fibrocimento.
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
VIGA-TELHA “W Permitem a fixação de suportes de forros, luminárias, dutos de arcondicionado e pequenos equipamentos.
ViGAS–TELHA
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
As lajes pré-fabricadas de concreto são produzidas nas usinas em pistas de protensão e moldas em formas metálicas ou por processo de extrusão. As fôrmas de seção transversal apresentam sempre uma mesa e nervuras cuja a variação em número e localização definem os diferentes tipos de perfis. As fôrmas não permitem grandes variações a não ser na altura das nervuras e nas confecções de vazios na mesa. A execução de moldes ou fôrmas especiais para atender um projeto raramente se justifica, pois exige altos investimentos e longo prazo de fabricação.
LAJES
As lajes “T” e duplo “T” possuem largura de 2,5m que determina a modulação da maior parte dos sistemas de pré-fabricação. As demais medidas modulares adotadas paras as lajes de outras seções são 1m, 1,20m e 1,25m.
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
LAJES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
LAJES
LAJE DE PISO “U” INVERTIDO
LAJE DE PISO “T”
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
LAJES
LAJE DE PISO “DUPLO T”
LAJE DE PISO VAZADA
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS Trata-se de componentes utilizados como paredes, geralmente apoiados em vigas-baldrames e fixadas nas vigas situadas ao nível de cobertura. Possuem seção transversal igual às lajes de piso e de algumas telas, sendo produzidas de maneira semelhante.
P Ai NÉ iS D E
Permitem a confecção de aberturas durante a fabricação, onde são fixados os caixilhos. Os painéis de fechamento podem ser produzidos com até 15m de comprimento. Alturas maiores e fixação em vigas intermediárias dependem de consulta prévia, pois estão condicionadas a alguns fatores ligados a fabricação, transporte, armazenamento e montagem.
FECHAMENTO
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
P Ai NÉ iS D E FECHAMENTO
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
PAINEL DE FECHAMENTO “U” INVERTIDO Permitem vazios na mesa para colocação caixilhos.
P Ai NÉ iS D E FECHAMENTO
PAINEL DE FECHAMENTO “Y”
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
PAINEL DE FECHAMENTO “DUPLO T”
P Ai NÉ iS D E FECHAMENTO
PAINEL DE FECHAMENTO “MH”
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS A função das ligações é compatibilizar geometricamente os componentes pré-moldados. Também possibilitam soluções usuais nos sistemas de pré-fabricação: escoamento de águas pluviais, balanços, abertura no painéis de fechamento, tipos de consoles dos pilares, etc.
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
PEÇAS
L i G A Ç Õ ES
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Aeroporto Internacional de Confins – Belo Horizonte – MG, 1984
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Escola de 1º grau da COHAB São Paulo – SP
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Marmindustria Ltda. – Duque de Caxias – RJ
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Companhia metropolitana de São Paulo – Metrô
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Viga calha da cobertura da Sede de Associação dos Portuários de Santos – SP
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Supermercado Jaú Serve S.A. - São Paulo – SP
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Terminal Açucareiro de Maceió - AL
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS NO
BRASiL
Montagem da estrutura do terminal de cargas; Aeroporto Internacional de Cumbica – Guarulhos – SP
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Prédios da Colina UnB
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Prédios da Colina UnB
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Prédios da Colina UnB
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Prédios da Colina UnB
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Prédios da Colina UnB
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Prédios da Colina UnB
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Prédios da Colina UnB
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Supermercado Extra
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Supermercado Extra
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Supermercado Extra
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Supermercado Extra
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
EXEMPLOS EM
BRASíLiA
Free Park
PRÉ-MOLDADOS
