Centro Adventista de So Paulo Campus Engenheiro Coelho Curso: Engenharia Civil

Disciplina: Estruturas de Concreto Pr-moldado Professor: Gregory Lee Pinheiro

Tilt-up Mtodo Construtivo em concreto pr-moldado

Lennon de Sousa Marconato - 79135 Samuel Azevedo Joveliano - 53360

Tauber Timteo Gomes Hauenstein - 74739

Engenheiro Coelho SP 2015

1. Introduo ....................................................................................... 1

2. Normas de Apoio ............................................................................ 2

3. Histria ........................................................................................... 2

4. Difuso do mtodo .......................................................................... 4

5. Vantagens ...................................................................................... 5

5.1. Rapidez ....................................................................................... 5

5.2. Economia .................................................................................... 5

5.3. Qualidade .................................................................................... 6

5.4. Segurana ................................................................................... 6

5.5. Versatilidade ................................................................................ 6

5.6. Beleza ......................................................................................... 7

5.7. Durabilidade ................................................................................ 7

5.8. Conforto trmico e acstico ......................................................... 8

5.9. Expanso e modificao ............................................................. 8

6. Desvantagens ................................................................................. 8

7. Viabilidade ...................................................................................... 9

8. Projeto e dimensionamento ............................................................ 9

9. Processo de execuo ................................................................. 11

9.1. Passo-a-passo .......................................................................... 11

9.1.1. Primeiro passo ....................................................................... 11

9.1.2. Segundo passo ...................................................................... 11

9.1.3. Terceiro passo ....................................................................... 12

9.1.4. Quarto passo .......................................................................... 12

9.1.5. Quinto passo .......................................................................... 13

9.1.6. Sexto passo ........................................................................... 13

9.1.7. Stimo passo ......................................................................... 13

9.1.8. Oitavo passo .......................................................................... 14

9.1.9. Nono passo ............................................................................ 14

10. Concluso ................................................................................. 15

11. Bibliografia ................................................................................. 16

1

O avano na construo civil est levando a necessidade da racionalizao

dos processos construtivos, buscando minimizar perdas de material, reduzir a

ocorrncia de erros, diminuir o tempo de execuo de obras assim aumentar a

produtividade. Com este cenrio o emprego de estrutura pr-moldado uma forte

alternativa para suprir tais necessidades.

Existem inmeros sistemas construtivos em pr-moldado (tambm elementos

em pr-fabricado1), mas nosso foco mostrar somente tcnica tilt-up mostrando seu

processo e suas vantagens.

Com a falta de mo-de-obra, o uso do tilt-up a tendncia, que funciona como

uma linha de produo. Muitas vezes os custos com impostos e transporte inviabilizam

o pr-moldado industrializado. O tilt-up como uma fbrica ambulante, em que a

indstria fica no canteiro de obras. Material, equipamento e mo-de-obra so locais,

s se leva o know-how2, o gerenciamento e o armador. (ROSSO, 2008)

O processo Tilt-up consiste na tcnica de construir elementos em concreto

armado na posio horizontal, no prprio canteiro de obras, e posteriormente coloca-

los na posio vertical e definitiva iando-os. (BRUMATTI, 2008)

Podemos destacar inmeras vantagens neste sistema construtivo, dentre elas

destacamos:

Rapidez

Economia

Qualidade

Segurana

Versatilidade

Beleza

Durabilidade

Conforto trmico e acstico

1 Pr-fabricado um pr-moldado com maior controle de qualidade. 2 Know-how um conjunto de conhecimentos prticos adquiridos por uma empresa ou um

profissional.

2

Expanso e modificao

No Brasil o sistema construtivo tilt-up no possui norma especfica, ento para

aplicar tal mtodo construtivo necessrio atender as seguintes normas brasileiras:

NBR 6118:2014 - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento

NBR 9062:2001 Projeto e execuo de estruturas de concreto pr-moldado.

Mas possvel fazer a consulta em uma norma especfica do sistema na

norma americana ACI-318. Nos Estados Unidos da Amrica em 1986 fundou-se Tilt-

Up Concrete Association (uma associao de concreto tilt-up), que se esfora para ter

melhorar a qualidade e a aceitao da tcnica, que uma das indstrias que mais

crescem nos EUA.

Executar as paredes na horizontal e depois ergue-las prontas uma prtica

adotada desde o Imprio Romano. No sculo XIX, as edificaes de madeira tambm

eram feitas dessa forma e feito desta forma at hoje nos Estados Unidos. (ROSSO,

2008)

Entre os pesquisadores no muito bem definido a origem do sistema Tilt-up.

No livro A survey of the Turkish Empire de 1799, escrito pelo historiador Willian Eton,

aparece uma das primeiras citaes. Neste livro Eton conta um exemplo de

construo no qual um pedreiro usava cordas e pregos marcando um semicrculo no

cho, com os blocos posicionados fixava-os com um tipo de gipsita3 formando um arco

e ento levantava os blocos em arco para sua posio final. (IGLESIA, 2006)

O mtodo s passou a ser reconhecido como sistema construtivo no incio do

sculo XX, quando passou a ser chamado de tilt-up, que significa colocar para cima

ou de p. (ROSSO, 2008)

3 Gipsita um minrio de clcio que pode ser usado como aglomerante

3

Thomas Edison percebendo a

praticidade na tcnica tilt-up disse que este

seria caminho do futuro nas construes.

Em 1908, ele criou toda uma vila de casas

em tilt-up em Union, New Jersey, onde mais

de um sculo depois ainda permanece em

p. (Tilt-up Construction: History and Uses)

O arquiteto construtor americano

Robert Aiken foi o precursor do tilt-up, que em 1909 usou a novidade na construo

do frontal da Igreja Metodista em Zion-Illinois, nos Estados Unidos. (ROSSO, 2008)

As paredes foram construdas no local em uma base lisa composto de areia,

ento envolta das armaes das janelas e portas foi lanado o concreto. Com as

paredes finalizadas e com o auxlio de uma talha e um guindaste primitivo, as paredes

eram ento iadas para posio vertical e final. (BRUMATTI, 2008)

Figura 2 - Igreja Metodista em Zion-Illinois (BRUMATTI,2008)

Aps a Segunda Guerra Mundial, o tilt-up desenvolveu e passou a ser muito

utilizado nos Estados Unidos em galpes industriais. "Com o surgimento das

mquinas de iamento e das grandes centrais de concreto, na dcada de 50, o mtodo

tomou impulso e hoje referncia em sistema construtivo", conta o engenheiro civil

Francisco Caador, diretor tcnico da WTorre Engenharia, construtora especializada

no sistema. (ROSSO, 2008)

A partir de ento, o tilt-up virou sinnimo de processo pr-moldado em

canteiro. As peas so fundidas sobre o piso e depois iadas para o local definitivo.

Figura 1 Thomas Edison (Tilt-up Construction: History and Uses)

4

As paredes so autoportantes4 e as lajes e a cobertura tm a funo de "travar" o

conjunto. Isso elimina pilares perifricos e exige menos elementos de fundao.

(ROSSO, 2008)

O tilt-up chegou ao Brasil em 1989 por meio da Sociedade Torre de Vigia,

para a construo de seu parque grfico com 210 mil metros quadrados e mil

apartamentos, em Cesrio Lange (SP). Quatro anos mais tarde a WTorre Engenharia

introduziu comercialmente a tcnica. (ROSSO, 2008)

Hoje no territrio nacional o tilt-up um sistema consagrado e aplicado de

Norte a Sul, e em todos os continentes do planeta, tornando exequveis projetos com

grandes dimenses e assegurando maior controle na obra. Depois de 14 anos, no

Brasil j existem vrios projetistas e, pelo menos, seis construtoras habilitadas no

sistema, no sendo mais necessrio importar os acessrios. Ao longo desse tempo,

foram desenvolvidos fornecedores de insertos e de escoras para o sistema. (ROSSO,

2008)

A seguir vemos uma imagem com a utilizao do tilt-up no mundo no ano de

2005. (IGLESIA, 2006)

Figura 3 Utilizao do tilt-up no mundo (IGLESIA, 2006)

4 No necessitam de pilares para sua sustentao.

5

A maior taxa de uso do tilt-up est localizado na Amrica do Norte, onde 15%

das construes industriais e comerciais utilizam o sistema construtivo como

tecnologia na construo civil. Com uma taxa de crescimento anual de 20%, um dos

mtodos que est ganhando mais popularidade no mundo afora. (STR)

J foi mencionado na introduo algumas das vantagens do sistema

construtivo tilt-up, a seguir ser explicado cada uma.

Com a fabricao horizontal das paredes de concreto, em grande tamanho e

em srie, no prprio local da obra, a ausncia de colunas, montagem dos grandes

painis em pouco tempo e fundaes simplificadas. Assim velozmente o edifcio

aparece e ganha forma.

O Tilt-up nos permitiu uma velocidade de obra [...], diz o engenheiro Carlos

Eduardo Carbone. (ABESC)

Abaixo vemos uma tabela fazendo o comparativo de custos entre alvenaria

armada e tilt-up elaborada pela ABESC em conjunto com a construtora Carbone.

Figura 4 Comparativo tilt-up x alvenaria armada (ABESC, 2015)

O Tilt-up nos permitiu uma velocidade de obra com efetiva economia de mo-

de-obra, perda de materiais e andaimes fachadeiros, diz o engenheiro Carlos

Eduardo Carbone. Segundo dados fornecidos pela construtora, houve uma economia

6

de 36%, no estudo comparativo, no foi considerado ainda o custo gerencial e as

despesas indiretas que tambm so reduzidas devido ao prazo e efetivo de pessoal.

(ABESC)

No necessrio fazer muitos clculos para entender o significado de custo

zero com construo de pilares e vigas laterais, alm de uma economia significativa

em fundaes e uma velocidade maior na construo. (BRUMATTI, 2008)

Os pr-moldados merecem ateno especial, pois se executado sem controle

pode se perder todo um projeto bem elaborado, pode trazer patologias edificao e

at comprometer a segurana estrutural das placas. (BRUMATTI, 2008)

Concreto armado que construdo em melhores condies no qual permite

ter um maior controle e homogeneidade, tratamentos especficos para cada indstria

e acabamento, piso padro superior, coberturas em sistemas avanados. Desde o

primeiro dia de obra at o ltimo detalhe de acabamento, qualidade no apenas uma

vantagem, mas uma regra. (BRUMATTI, 2008)

Uma das vantagens oferecidas pelo uso do tilt-up a segurana, pois como a

grande parte do trabalho feita no cho quase no h a necessidade de trabalhar-se

em grandes alturas, reduzindo o risco de acidentes. (RESENDE, 2012)

Possui versatilidade tanto na confeco de paredes, quanto na incluso de

sistemas especiais e na aplicao de coberturas sofisticadas. (BRUMATTI, 2008)

Tilt-up aponta a versatilidade de acabamentos externos como mais uma

qualidade do sistema, possvel agregar desde cermica at pedra explica. Mas 99%

das obras so acabadas com pinturas lisas ou texturizadas, facilmente obtidas com a

aplicao de tinta diretamente no painel, ou com a incorporao de formliners

estampados. (ROSSO, 2008)

A versatilidade do sistema permite o planejamento das mais variadas formas

e aberturas, estas ltimas intimamente relacionadas s dimenses dos painis.

7

possvel atender a praticamente todas as necessidades de abertura com uma

paginao adequada. (ROSSO, 2008)

A estrutura do edifcio em tilt-up pode ser muito bonita. Os grandes painis tilt-

up podero receber uma vasta variedade de tratamentos decorativos, tais como

infinitas cores, que na mistura do concreto podem ser adicionadas ou as pinturas

texturizadas, ou moldes superficiais em diversos tipos, com aletas, tijolos, tijolos, alm

de muitos outros efeitos decorativos. (IGLESIA, 2006)

Figura 5 Painel em tilt-up

A grande espessura das paredes de concreto, de 15 a 22 cm, possibilita um

excelente recobrimento da ferragem da parede, evitando ao longo dos anos a

oxidao da armao interna. A pintura aplicada na face interna e externa das paredes

de concreto, alm de embelezarem, tambm tampam os microporos do concreto,

impedindo qualquer possibilidade de degradao por longos anos. (YES-TILT-UP)

Muitos edifcios, construdos na dcada de 50, apresentam poucos sinais de

idade, mesmo aps meio sculo de vida. De fato, edifcios construdos em 1908 ainda

esto em servio. (IGLESIA, 2006)

8

Se o edifcio estiver em rea ruidosa ou abrigar um processo industrial

ruidoso, todas as vantagens das propriedades acsticas do concreto traro um

diferencial. A massa do concreto absorve com mais eficcia que qualquer fechamento

metlico. A inrcia trmica inerente aos painis de concreto e o isolamento trmico da

cobertura, aliadas ventilao natural e constante, reduzem os picos de cargas

trmicas, proporcionando maior e mais prolongado conforto trmico e acstico aos

edifcios construdos em tilt-Up. (YES-TILT-UP)

A facilidade de modificao das construes tilt-up tambm um grande

atrativo. muito simples movimentar painis e abrir novos vos para portas e janelas

por meio do corte do painel, sem demolies ou remendos. (RESENDE, 2012)

Um edifcio em tilt-up pode ser projetado e construdo permitindo fcil

expanso, simplesmente destacando e realocando os painis. (BRUMATTI, 2008)

Segundo Martins (2010) o tilt-up apresenta as seguintes desvantagens:

Necessidade de equipes especializadas de projetistas e construtoras.

O peso dos painis deve estar compatvel com a resistncia do piso de

concreto que ser utilizado como frma

Ser necessria uma rea grande de canteiro.

necessria uma rea para o posicionamento das escoras

temporrias.

A avaliao e a disponibilidade do tipo de guindaste necessrio tm

uma implicao direta no custo do mtodo.

Necessidade da instalao hidrulica e eltrica aps a instalao dos

painis, ficando assim aparentes.

9

O sistema em tilt-up indicado para obras de um pavimento, com p-direito

de at 15 m, como galpes industriais, armazns, centros de distribuio e edifcios

corporativos, o tilt-up tambm pode ser o mtodo construtivo de edifcios verticais,

casas em larga escala, reservatrios, monumentos, shoppings e at estdios.

(ROSSO, 2008)

Mas antes de decidir pelo sistema, necessrio avaliar uma srie de fatores.

O primeiro a disponibilidade de guindastes, concreto e ao na regio onde ser

erguida a edificao. O custo do aluguel e a taxa de mobilizao do equipamento

tambm devem ser computados. Em Fortaleza, mesmo sendo uma cidade porturia,

a hora do guindaste pode chegar a at R$ 1.200. (ROSSO, 2008)

Outro ponto a analisar a condio de acesso ao local da obra. Em zonas

centrais, onde o trnsito do equipamento restrito ou dificultado, o tilt-up acaba sendo

desvantajoso. Precisa-se levar em conta tambm o espao para trabalhar, precisa-se

ter um espao suficiente para o preparo das placas. (ROSSO, 2008)

Atendendo os pontos mencionados anteriormente, a viabilidade do sistema

est diretamente relacionada ao volume da obra. Galpes a partir de 3 mil m tornam

o processo totalmente vivel. No indica o tilt-up para construes pequenas e

isoladas. (ROSSO, 2008)

O aspecto mais importante do projeto de uma edificao em sistema Tilt-up

o painel. Por mais simples que um painel seja, seu projeto e anlise so altamente

complexos. (IGLESIA, 2006)

Na hora de projetar uma estrutura em tilt-up preciso atender s normas

brasileiras NBR 9062 (para pr-moldados), NBR 6118 (para concreto armado) e a

americana ACI-318 (especfica para o sistema). Os painis so moldados com

concreto com fck maior que 25 MPa e ao CA50 e apresentam dimenso mdia de 5

x 18 m e espessura mnima de 12 cm. No entanto, h exemplos de obras com paredes

de at 28 m de largura e 29 m de altura, pesando at 140 t. Mesmo assim, o sistema

no exige muita fundao: para cada painel, usa-se uma estaca. (ROSSO, 2008)

Para o dimensionamento das placas deve levar em conta:

10

Cargas verticais - o prprio peso no momento do iamento

(condicionante do dimensionamento) e as cargas de lajes e

coberturas.

Cargas horizontais - ao dos ventos na hora da montagem (plano de

escoramento) e ao dos ventos depois de pronta.

Flexo no plano do painel, devido interferncia do contraventamento.

As placas so dimensionadas conforme sua disposio e esforos

solicitantes. Mas, como na maior parte dos pr-moldados, um dos maiores momentos

fletores localizados e de importante considerao nos clculos estruturais, o do

iamento da placa ocorrendo assim, uma atuao concentrada de esforos, esse fator

at contribui decisivamente para a alterao na especificao do concreto dos painis.

(IGLESIA, 2006)

As peas s so protendidas quando suas dimenses forem muitos grandes

ou quando se deseja economizar ao. (ROSSO, 2008)

Em relao ao esquema de iamento, a quantidade e o posicionamento das

pegas so determinados em funo da geometria e do peso das paredes. O mais

costumeiro o emprego de dois pares de quatro pegas com duas linhas. No entanto,

se as placas forem irregulares, planeja-se mais cabos, em uma mesma obra possvel

ter diferentes configuraes de cabos. (ROSSO, 2008)

Figura 6 Representao diversas das foras no iamento da placa (IGLESIA,2006)

11

No necessrio aumentar a rea para a montagem na maioria dos casos,

pois os painis podem ser executados e montados no interior da obra. Conforme o

nmero de placas, possvel otimizar o uso das frmas, planejando o reuso assim

que completado o permetro da obra. Quando no h espao suficiente, possvel

empilhar at seis painis. (ROSSO, 2008)

A cada ligao entre duas placas usa-se uma

estaca. O tilt-up exige menos fundao do que o

sistema convencional, que adota quatro estacas por

pilar. (ROSSO, 2008)

Na construo de um galpo em Indaiatuba-SP

a construtora Carbone fez a fundao apoiando um

bloco de 40cm x 40cm x 40cm e uma estaca com

dimetro de 30 cm e 10 m de profundidade a cada duas

extremidades de painis. Se a opo fosse alvenaria de blocos, as dimenses da

fundao seriam maiores e a fundao necessitaria de estaqueamento duplo. Dessa

forma a construtora economizou cerca de 1.050 m de baldrames e evitou processos

de escavao, remoo, apiloamento, lastro, frma, ao, concreto, desenforma,

embasamento, impermeabilizao e reaterro. (ABESC)

A qualidade do piso de concreto est

totalmente ligada ao sucesso do tilt-up, uma vez que

os painis sero moldados sobre ele. O contrapiso

deve ser executado com equipamentos de ltima

gerao, acoplados de sistema de nivelamento

automtico a laser, com absoluta garantia de elevadas

resistncias flexo, compresso e abraso, tambm

acabamento final liso polido e completamente plano.

(ROSSO, 2008)

Figura 7 Primeiro passo (ROSSO, 2008)

Figura 8 Segundo passo (ROSSO, 2008)

12

A ideia bsica do sistema consiste na construo de paredes e lajes de

concreto armado sobre o piso nivelado que funciona como uma forma. Portanto, o

piso de grande importncia para o sistema Tilt-up que ao contrrio de outros tipos

de sistemas em que o piso feito no final da obra, no sistema Tilt-up o marco inicial

da obra. (BRUMATTI, 2008)

O piso de concreto deve ter entre 12 cm e 15 cm. (ROSSO, 2008)

Sobre o piso as formas so montadas

definindo o desenho da estrutura e as aberturas como

portas e janelas, visando aproveitar a rea da melhor

maneira possvel. Para ajudar no deslocamento das

placas durante o iamento, aplica-se desmoldante no

piso. Nessa etapa, tambm podem ser incorporados

acabamentos, como cermica ou pedra ou o formliner

estampado. (ROSSO, 2008)

Na prxima fase, a forma recebe a armao e

os insertos de ligao e de iamento. (ROSSO, 2008)

inserido em determinadas posies insertos

na forma. Um dos insertos que existem o lift, porm

h outros tipos que por serem metlicos atuam como

ponte de ligao atravs de solda entre a cobertura e

o painel entre pilares e painis e at mesmos entre

duas placas. (BRUMATTI, 2008)

Figura 9 Terceiro passo (ROSSO, 2008)

Figura 10 Quarto passo (ROSSO, 2008)

13

Posicionados armao e insertos, inicia-se a

concretagem dos painis, que depois recebem

polimento. Aps atingida a cura nos nveis de

segurana exigidos, colocam-se manilhas/cabo de ao

para incio do iamento das paredes. (ROSSO, 2008)

Quando no houver espao interno ou o

edifcio for vertical, os painis podem ser empilhados.

(ROSSO, 2008)

O iamento da parede at o local definitivo

realizado por gruas ou guindastes. (ROSSO, 2008)

Figura 11 Quinto passo (ROSSO, 2008)

Figura 12 Sexto passo (ROSSO, 2008)

Figura 13 Stimo passo (ROSSO, 2008)

14

Instalada na posio final, a placa escorava

provisoriamente at que seja solidarizada no piso, nas

lajes e na cobertura. (ROSSO, 2008)

Quando no for possvel escorar por dentro,

deve-se prever fundao provisria ou bloco de

concreto para o apoio das escoras. (ROSSO, 2008)

As escoras devem formar um ngulo entre 45

e 60 com o piso. (ROSSO, 2008)

No dia seguinte ao iamento, todas as

conexes entre os painis e as fundaes so concludas. As juntas entre os painis

so seladas e protegidas contra intempries. (IGLESIA, 2006)

A estrutura da cobertura e lajes de pavimento

travam o conjunto, permitindo a retirada das escoras.

(ROSSO, 2008)

Figura 14 Oitavo passo (ROSSO, 2008)

Figura 15 Nono passo (ROSSO, 2008)

15

Com o avano da construo civil na busca pela racionalizao do trabalho,

economia e devido a determinadas dificuldades de deslocamento de grandes peas o

mtodo tilt-up devidamente empregado, mostra-se eficiente, e na maioria dos casos

em que utilizado tem maior economia que os mtodos convencionais. Mas fica o

alerta ao engenheiro verificar as condies de viabilidade para a escolha do mtodo.

16

ABESC. Tilt-up x Alvenaria Armada. ABESC. Disponivel em:

.

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