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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO DE CIENCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURAL
ALEGRE – ES
2007
Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo
Departamento de Engenharia Rural
Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 2
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE CONSTRUÇÕES RURAIS
1.1 Apresentação
A área de construções rurais é parte do setor produtivo do país cujo objetivo é a construção
de obras tais como casas rurais, estábulos, pocilgas, estradas rurais, barragens, e incluem as obras
chamadas de construções rurais que são os abrigos de máquinas e armazéns para estocagem de
grãos. Tais obras constituem-se em construções destinadas a abrigar os seus usuários dos agentes
agressivos do meio ambiente, proporcionando condições favoráveis para o pleno
desenvolvimento das atividades as quais são destinados. Podem ser considerados usuários
pessoas, animais, vegetais, materiais e equipamentos dependendo da função principal a que se
destina a construção.
O processo de edificação das obras segue em geral uma seqüência de atividades, a que se
denomina processo de construção, e que conta com a participação de diversos agentes
intervenientes, cada qual com atribuições e responsabilidades definidas. O processo de
construção pode ser representado de forma sintética por meio de algumas de suas principais
etapas, assim aqui consideradas:
Planejamento Anteprojeto Projeto(s) Contratação Execução
de obras
Findo o processo de construção, e sendo a edificação entregue a seus usuários, inicia-se a
etapa de uso, na qual ocorrerão ainda serviços de manutenção da edificação ao longo de sua vida
útil, ao final da qual, não havendo interesse na sua preservação, poderá ser procedida a
demolição.
1.2 Agentes intervenientes no processo de construção
A definição das atribuições e responsabilidades dos intervenientes em se tratando dos
profissionais das áreas de Engenharia, Arquitetura e Agronomia é estabelecida pelo CONFEA
(Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia), contando com os CREA's (Conselhos
Regionais de Engenharia, Arquitetura e Agronomia) para a fiscalização do exercício profissional.
Na execução de obras ou prestação de quaisquer serviços profissionais acima descritos,
todo o contrato, escrito ou verbal, fica sujeito à "Anotação de Responsabilidade Técnica" (ART). A
ART define para efeitos legais os responsáveis técnicos pelos empreendimentos de engenharia
florestal, agronomia e zootecnia.
Considerando as atividades profissionais específicas desenvolvidas dentro de um processo
de construção, encontra-se intervenientes que são nomeados e definidos como segue:
a) Responsável Técnico pela execução de uma obra (Executante, Construtor)
Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, responsável pela execução de uma obra.
b) Empreiteiro Técnico
Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, responsável por uma parte de uma obra
(por exemplo: instalações elétricas, hidráulicas, etc.) a qual se encontra sob responsabilidade
global de um construtor. Trata-se de um sub-contratante.
c) Projetista (responsável técnico pelo projeto)
Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, responsável pelo(s) projeto(s) de uma obra,
dentro dos limites de suas atribuições.
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d) Fiscal Técnico
Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, contratada pelo proprietário (dono da
obra), cuja função é de atuar como preposto do proprietário na fiscalização da execução de uma
obra, a qual está sob responsabilidade de um executante também contratado pelo proprietário.
e) Gerente de Obras
Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, contratada pelo proprietário para
administrar (gerenciar) várias etapas do processo de construção, podendo sua participação
abranger desde o planejamento do empreendimento até a conclusão das obras. Cabe ao gerente
de obras coordenar a participação dos diversos intervenientes envolvidos no processo de
construção.
f) Consultor Técnico
Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, contratada para atuar como especialista na
solução de um problema específico no processo de construção.
Os intervenientes acima caracterizados possuem em comum a sua habilitação legal - curso
superior nas áreas afins e registro nos conselhos aos quais se destinam. No entanto, na prática da
construção surge muitas vezes a figura do subempreiteiro de mão de obra, constituindo-se em
pessoa física ou jurídica, sem habilitação legal, que participa da construção de uma obra, na maior
parte das vezes fornecendo mão de obra para sua execução. Neste caso, não havendo
responsável técnico vinculado a esta pessoa ou empresa, esta não poderá ser responsabilizada
por eventuais falhas técnicas ocorridas na obra, recaindo a responsabilidade sobre o responsável
técnico pela execução da obra. Observe-se, porém, que existem empreiteiros de mão de obra
com habilitação legal, o que os torna responsáveis pelos serviços executados.
1.3 Etapas do processo de construção
1.3.1 Planejamento
Trata-se da etapa inicial de um processo de construção, na qual são estudadas as condições
de viabilidade técnica e econômica do empreendimento. Para que tais estudos possam ser
desenvolvidos será necessário um estudo arquitetônico preliminar baseado num pré-programa de
necessidades, de tal forma que sejam fixadas numa primeira aproximação, as principais
características da edificação: área total a ser construída, número de unidades, número de
pavimentos, etc. A partir destas características gerais será possível, por exemplo, elaborar um
orçamento preliminar expedito, e na seqüência concluir os estudos de viabilidade econômica da
construção. Os principais intervenientes dessa etapa são: Promotor/incorporador/proprietário;
projetistas; eventuais: economistas, advogados, corretores imobiliários
1.3.2 Anteprojeto
Na seqüência da etapa de planejamento, verificadas as condições de viabilidade do
empreendimento, o passo seguinte será uma maior definição dos elementos constantes do
estudo preliminar, tendo por base um programa de necessidades detalhado, elaborado com
objetivo de caracterizar as exigências do(s) usuário(s) em relação à edificação. O anteprojeto de
uma edificação deverá conter as principais definições que posteriormente serão detalhadas no
projeto definitivo tais como volumetria da edificação, número e metragem dos pavimentos,
alturas, distribuições internas, sistema estrutural, fundações, previsões para instalações elétricas,
hidráulicas, elevadores, soluções de fachadas, cobertura, etc. Os Principais intervenientes dessa
etapa são: proprietário (aprovação), projetistas, consultores técnicos.
1.3.3 Projeto(s) básico(s)
Os projetos necessários à execução de uma construção rural, dependendo de sua
complexidade, podem incluir: projeto arquitetônico, estrutural, de fundações, elétrico,
hidrossanitário, etc. Alguns destes projetos deverão ser submetidos à aprovação dos órgãos
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públicos competentes, conforme legislação específica de cada município. O projeto básico,
juntamente com o projeto executivo (detalhes construtivos) e os documentos escritos
(especificações, memoriais descritivos, orçamentos, cronograma físico- financeiro, contratos etc.)
formarão o conjunto de elementos necessários à execução da obra. Os principais intervenientes
dessa etapa são: proprietário; projetistas- cada qual exercendo sua atividade dentro de suas
atribuições legais; consultores técnicos; órgãos públicos (aprovação de projetos)
1.3.4 Contratação de obras
No processo convencional de construção, a contratação da obra, geralmente é feita depois
de concluídos os projetos e especificações técnicas. Existem alguns principais tipos de contratos
que são usualmente utilizados na construção e cujas características devem estar adequadas às
peculiaridades de cada empreendimento:
a) Contrato por empreitada global
O executante (proponente) da obra, após executar um orçamento detalhado baseado nos
projetos fornecidos, propõe um preço global para toda a obra, que incluirá todos os custos
(materiais, mão de obra, equipamentos, custos administrativos, lucro, etc.).
Em princípio este preço uma vez aceito não sofrerá modificação, salvo cláusula contratual
de reajuste devido à inflação durante o período de execução da obra, já que o pagamento
geralmente é feito em parcelas, segundo um cronograma físico-financeiro preestabelecido. Este
tipo de contrato permite ao proprietário, se for o caso, que sejam contatados diversas empresas
de construção interessadas, cada qual fornecendo o seu preço para a execução, e através de
concorrência escolhida a de melhor preço.
Neste tipo de contrato, as principais vantagens e desvantagens para proprietário
(contratante) e construtor, são as seguintes:
Vantagens para o contratante (proprietário, dono da obra):
Uma vez fixado o preço para toda a obra, e estando bem detalhados os projetos, o
contratante sabe exatamente qual o montante financeiro a ser despendido até o final da obra. A
qualidade da construção pode ser acompanhada verificando-se o respeito aos projetos e às
especificações técnicas. Se for o caso este acompanhamento pode ser executado por um Fiscal
Técnico ou pelo Gerente de Obras, contratado pelo proprietário da obra.
Desvantagens para o contratante:
Modificações que porventura se façam necessárias no projeto ou especificações originais
durante a obra, poderão significar incrementos importantes no orçamento inicial, se a
programação de obras prevista pelo construtor se alterar significativamente.
Devido ao risco financeiro que assume o construtor, o preço fornecido para execução da obra
pode refletir este risco, sendo elevado para compensar eventuais custos não previsíveis.
Vantagens para o construtor:
Se todos os elementos do projeto estão bem definidos no início da obra, haverá pouca
necessidade de interferência do proprietário e projetistas no andamento dos trabalhos.
Um bom gerenciamento de obra (mão de obra, compra de materiais, etc.) pode aumentar
a margem de ganho do construtor.
Desvantagens para o construtor:
Existe o risco financeiro. Orçamentos mal elaborados, aumentos de preços não previstos dos
insumos, desperdícios durante a construção, entre outros, podem causar prejuízo ao construtor.
b) Contrato por empreitada de mão de obra:
O preço global proposto pelo executante refere-se somente ao fornecimento da mão de
obra para a execução dos serviços. Os custos referentes aos materiais de construção são de
responsabilidade do proprietário.
Vantagem para o proprietário:
A compra direta dos materiais, sem nenhuma sobretaxação por parte do construtor pode
significar uma redução de custo.
Desvantagem para o proprietário:
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Necessidade de maior envolvimento na execução da obra.
Vantagem para o construtor:
Menor risco (se comparado com o contrato por empreitada global), já que o contrato
envolve somente parte do custo total da obra.
Desvantagens para o construtor:
Maior envolvimento do proprietário durante a execução, o que pode dificultar o
gerenciamento da obra.
Menores possibilidades de ganhos para o construtor, já que envolve somente os custos
com a mão de obra.
c) Contrato por Administração:
O construtor recebe uma remuneração (fixa ou um percentual sobre os gastos da obra)
para executar a obra. Eventuais variações dos custos em relação à um orçamento inicial serão de
responsabilidade do proprietário.
Uma variante deste tipo de contrato é a administração interessada, no qual, havendo uma
economia em relação ao custo inicial previsto, o construtor recebe uma bonificação adicional
correspondente a uma porcentagem preestabelecida da economia obtida.
O contrato por administração pode ser empregado quando, pela natureza da obra, a
previsão de custo se mostrar imprecisa (por exemplo: reformas)
Vantagem para o proprietário:
Maior liberdade par efetuar alterações em relação ao projeto inicial.
Desvantagem para o proprietário:
Quando adotada a forma de remuneração do construtor através de um percentual sobre os
gastos da obra, o contrato desestimula a busca pela economia, já que maiores gastos significam
maiores ganhos para o construtor.
Vantagem para o construtor:
Em princípio, não existe risco financeiro para o construtor.
Desvantagem para o construtor:
Maior envolvimento do proprietário no processo de execução da obra.
d) Contrato por preços unitários:
São contratos que podem ser estabelecidos entre proprietário e construtor ou entre
construtor e operários, referentes à execução de serviços específicos de uma obra. O preço de
determinado serviço é fixado (por exemplo: R$ por m2
para colocação de azulejos), e conforme o
serviço for sendo executado os pagamentos serão feitos mediante medições periódicas das
quantidades concluídas. Este tipo de contrato incentiva a produtividade, porém requer maior
controle afim de que não haja redução de qualidade dos serviços.
Dependendo da conveniência, os vários tipos de contratos acima descritos, podem ser
empregados simultaneamente, relacionados à serviços específicos ou diferentes partes de uma
mesma obra. Assim, por exemplo, em uma construção, as fundações poderiam ser contratadas
por empreitada global, a estrutura por empreitada de mão de obra, a colocação de piso por
custos unitários e a decoração interior por administração.
1.3.5 Execução de obras
Na etapa de execução participam diversos interveniente tais como construtor, empreiteiros
subcontratados, operários, fabricantes e fornecedores de materiais e equipamentos, técnicos,
laboratórios de ensaios tecnológicos, agentes fiscalizadores do setor público, entre outros.
A qualidade da execução baseia-se na articulação destes diversos intervenientes,
comprometendo-os com a qualidade de seus processos e produtos parciais e com a qualidade do
produto final, cujo objetivo é satisfazer as necessidades do usuário da edificação.
Os principais elementos a serem observados objetivando a qualidade do gerenciamento e
execução de obras podem ser assim resumidos:
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a) Qualidade no gerenciamento e execução da obra:
- Procedimentos padronizados pela própria empresa para elaboração de orçamentos
(discriminação orçamentária, critérios e procedimentos de medição de serviços,
composições unitárias, sistema informatizado)
- Planejamento do canteiro de obras (layout, programação visual, sistemas de transporte e
circulação, áreas de vivência)
- Planejamento formal das etapas de produção (cronogramas de barras ou rede PERT/CPM)
- Planejamento de entrega dos materiais e de gerenciamento dos estoques
- Planejamento de atividades e de operações, com respectivo dimensionamento das
equipes
- Controle e retroalimentação do planejamento das etapas, das atividades e das operações
- Apropriação dos custos efetivamente incorridos
- Programa de segurança no trabalho e de melhoria das condições das áreas de vivência
(instalações sanitárias, vestiário, alojamento, local de refeições, cozinha, área de lazer,
ambulatório, etc)
- Procedimentos para execução dos serviços
- Controle de qualidade dos serviços (plano de amostragem de materiais para fins de
ensaio)
- Controle tecnológico dos materiais produzidos na obra
- Programa de aferição e calibragem dos equipamentos de medição e ensaio
- Programa de manutenção de equipamentos e de ferramentas
- Programa de seleção e qualificação de fornecedores de serviços (subempreiteiros)
b) Qualidade na aquisição de materiais:
- Especificações técnicas para a compra de materiais
- Controle de recebimento dos materiais na obra
- Orientação para o armazenamento e transporte dos materiais
- Programa de seleção e qualificação de fornecedores de materiais, serviços e
equipamentos
c) Qualidade em recursos humanos
- Critérios para seleção e contratação de pessoal
- Programas de treinamento na empresa
- Avaliação de desempenho dos recursos humanos
- Sistema de incentivos (financeiros ou motivacionais) na empresa
1.3.6 Uso da edificação
Concluída a construção, na etapa de uso estão envolvidas as atividades de operação e
manutenção da edificação. A operação da edificação significa a utilização por parte dos usuários
dos espaços e dos sistemas que compõem a construção, (sistemas elétrico, hidráulico, sanitário,
esquadrias, comunicações, revestimentos, etc), dentro dos limites operacionais previstos. Tais
sistemas, dependendo de sua durabilidade e condições de uso, estarão sujeitos à intervenções de
manutenção - atividades que visam repor a qualidade inicial da edificação ao longo de sua vida
útil (repinturas, troca de peças com desgaste, etc.).
Reparações ou modificações que devam ser feitas na edificação ao longo do tempo, podem
exigir uma consulta aos projetos originais. Todas as modificações que porventura tenham sido
introduzidas durante a obra, alterando o projeto original, devem ser documentadas elaborando-
se o chamado Projeto como construído, que incorpora ao projeto original as soluções
efetivamente adotadas.
Ao final da vida útil das construções rurais, os serviços de demolição parcial ou total, são
atividades que requerem a participação de um Responsável Técnico, exigindo planejamento e
orientação de forma a que os serviços se desenvolvam de forma segura, e se for o caso,
preservando alguns materiais para reutilização futura.
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CAPÍTULO 2
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
2.1 Considerações gerais
Este capítulo destina-se aos estudantes da disciplina de Construções Rurais do curso de
Agronomia, Zootecnia, Engenharia florestal e também a construtores e técnicos ligados à
construção rural. Por isso, não é nossa intenção aprofundar o assunto, mas preparar o técnico
para o conhecimento dos materiais e técnicas construtivas, capacitando-o para o planejamento
das obras e instalações agropecuárias.
Assim, por exemplo, o leitor não estará capacitado a calcular estruturas de concreto
armado, mas poderá perfeitamente interpretar e orientar a sua execução. Estará capacitado a
identificar as causas de defeitos, tais como umidade, manchas, desconforto térmico, trincas, entre
outros e as possíveis maneiras de corrigi-los.
2.2 Materiais de construções
Os materiais de construção podem ser simples ou compostos, obtidos diretamente da
natureza ou resultado de trabalho industrial. O seu conhecimento é que permite a escolha dos
mais adequados à cada situação. Do seu correto uso depende em grande parte a solidez, a
durabilidade, o custo e a beleza (acabamento) das obras.
As condições econômicas de um material de construção dizem respeito à facilidade de
aquisição e emprego do material, aquela dependendo de sua obtenção e transporte, e esse de
sua manipulação e conservação.
As condições técnicas (solidez, durabilidade e beleza) são examinadas especialmente
quanto à trabalhabilidade, durabilidade, higiene e estética.
A durabilidade implica na estabilidade e resistência a agentes físicos, químicos e biológicos,
oriundos de causas naturais ou artificiais, tais como luz, calor, umidade, insetos, microorganismos,
sais, etc.
Os requisitos de higiene visam a saúde e ao bem-estar do usuário da construção. Observa-
se sobre este ângulo, o poder isolante de calor e do som, o poder impermeabilizante e a ausência
de emanações de elementos prejudiciais.
O fator estético é observado quanto ao aspecto do material colocado, de cujo emprego
simples ou combinado, se pode tirar partido para a beleza da obra.
Obs: Um material é mais econômico que outro, quando em igualdade de condições de resistência,
durabilidade, estabilidade e estética, tiver preço inferior de assentamento na obra. Ou ainda,
quando em igualdade de preço apresentar maior resistência, durabilidade, estabilidade e beleza.
Cabe ao técnico (engenheiro) entre as opções possíveis às que melhor atendam as
condições acima. Para isto devem ser consideradas as propriedades físicas, químicas e mecânicas
dos materiais, sendo que estas normalmente são determinadas pela tecnologia experimental.
2.2.1 Agregados
Pode ser definido como um material granular, sem forma e volume definidos, de atividade
química praticamente nula (inerte) e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia.
Essas propriedades devem ser conhecidas e serão caracterizadas nesse item.
Classificação dos agregados segundo a dimensão das partículas:
- Agregado graúdo: seixo rolado, brita (esses fragmentos são retidos na peneira com abertura
de 4,8 mm).
- Agregado miúdo: pó de pedra, areia (esses fragmentos passam na peneira com 4,8 mm de
abertura).
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A aplicação desses materiais é variada podendo ser citado o uso em lastro de vias férreas,
bases para calçamento (lastro), adicionadas aos solos ou materiais betuminosos para construir os
pavimentos, na confecção de argamassas e concretos, etc..
2.2.1.1 Britas
Provêm da desagregação das rochas em britadores e que após passar em peneiras
selecionadoras são classificadas de acordo com sua dimensão média, variável de 4,8 a 76 mm.
Classifica-se em brita número zero, um, dois, três e quatro.
Figura 2.1 – Exemplos de britas comerciais utilizadas em construções civis e rurais.
São normalmente utilizadas para a confecção de concretos, podendo ser obtidas de pedras
graníticas e ou calcárias. Britas calcárias apresentam menor dureza e normalmente menor preço.
Para concreto armado a escolha da granulometria baseia-se no fato de que o tamanho da
brita não deve exceder 1/3 da menor dimensão da peça a concretar. As mais utilizadas são as
britas número 1 e 2.
As britas podem ser utilizadas também soltas sobre pátios de estacionamento e também
como isolante térmico em pequenos terraços.
Cascalho ou pedra-de-mão, são os agregado de maiores dimensões sendo retidos na
peneira 76 mm (pode chegar até a 250mm). Utilizados normalmente na confecção de concreto
ciclópico e calçamentos.
Tabela 2.1 - Classificação de acordo com a granulometria das britas
Pedra 0 (ou pedrisco) 4,8 a 9,5 mm
Pedra 1 9,5 a 19 mm
Pedra 2 19 a 25 mm
Pedra 3 25 a 38 mm
Pedra 4 38 a 76 mm
Pedra-de-mão (cascalho) 76 a 250 mm
Qualidades exigidas das britas:
- Limpeza (ausência de matéria orgânica, argila, sais, etc.);
- Resistência (no mínimo possuírem a mesma resistência à compressão requerida do concreto);
- Durabilidade;
- Serem angulosas ou pontiagudas (para melhor aderência).
2.2.1.2 Seixo rolado
Encontrado em leitos de rios deve ser lavado para se utilizá-lo em concretos. O concreto
feito com esse material apresenta boa resistência, inferior, porém, ao feito com brita.
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Figura 2.2 – Exemplos de seixos rolados comerciais utilizadas em construções civis e rurais.
2.2.1.3 Areia
Obtida da desagregação de rochas apresentando-se com grãos de tamanhos variados. Pode
ser classificada, pela granulometria, em areia grossa, média e fina.
Deve ser sempre isenta de sais, óleos, graxas, materiais orgânicos, barro, detritos e outros.
Podem ser usadas as de rio e ou do solo (barranco). Não devem ser usadas a areia de praia
(por conter sal) e a areia com matéria orgânica, que provocam trincas nas argamassas e
prejudicam a ação química do cimento.
As areias são usadas em concretos e argamassas e para isso merecem algum cuidados
como veremos a seguir:
Areias para concreto: Utiliza-se nesse caso a areia de rio (lavada), principalmente para o concreto
armado, com as seguintes características: grãos grandes e angulosos (areia grossa); limpa;
esfregada na mão deve ser sonora e não fazer poeira e nem sujar a mão. Observar também a
umidade, pois quanto maior a umidade destas, menor será o seu peso específico.
Areia para alvenaria: Na primeira camada do revestimento de paredes (emboço) usa-se a areia
média. Para o revestimento final chamado reboco ou massa fina, areia fina. Aceita pequena
porcentagem de argila (terra) para o assentamento de tijolos em alvenarias e no emboço.
Obs: é difícil encontrar uniformidade nas dimensões de grãos de areia de mesma categoria. Essa
desigualdade é conveniente contribuindo, para obtenção de melhores resultados em seu
emprego, pois diminui a existência de vazios na massa, e para a diminuição do volume dos
aglomerantes (cimento, cal) na mistura, que são materiais de maior custo.
2.2.1.4 Saibro
Tem aparência de terra barrosa, basicamente de argila, proveniente da desagregação de
rochas. Pode-se dizer que é um material proveniente de solos que não sejam muito arenosos e
nem muito argilosos.
É utilizado como componente de argamassas para alvenaria e revestimentos. Não deve ser
utilizado em paredes externas, pois a ação da chuva e da radiação solar provocam trincas e
fissuras na massa.
2.2.2 Aglomerantes
Os aglomerantes são os produtos ativos empregados para a confecção de argamassas e
concretos. Os principais são: cimento, cal e gesso.
Apresentam-se sob forma de pó e, quando misturados com água formam pastas que
endurecem pela secagem e como conseqüência de reações químicas. Com o processo de secagem
os aglomerantes adere-se nas superfícies com as quais foram postos em contato.
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2.2.2.1 Cimento
Material pulverulento (pó) de cor acinzentada, resultante da calcinação de pedras
calcáreas carbonatadas contendo entre 20 a 40% de argila.
Distingue-se da cal hidratada por ter maior porcentagem de argila e pela pega dos seus
produtos ocorrer mais rapidamente e proporcionar maior resistência a esforços mecânicos.
Figura 2.3 – Exemplos de jazida de argila e cimentos comerciais utilizadas em construções civis e
rurais.
Obs: pega é um fenômeno físico-químico através da qual a pasta de cimento se solidifica.
Terminada a pega o processo de endurecimento continua ainda durante longo período de tempo,
aumentando gradativamente a sua dureza e resistência.
Exemplo: resistência à compressão de um bloco de argamassa de cimento e areia, traço 1:3 - a 3
dias – 80 kg/cm2
, a 7 dias – 180 kg/cm2
e a 28 dias – 250 kg/cm2
.
A pega sofre influência de diversos fatores, sendo retardada pelas baixas temperaturas,
pelos sulfatos e cloretos de cálcio. É acelerada pelas altas temperaturas e pelos silicatos e
carbonatos.
O cimento comum é chamado PORTLAND, havendo diferentes tipos no mercado:
- cimento de pega normal: encontrado comumente à venda;
- cimento de pega rápida: só a pedido;
- cimento branco: usado para efeito estético (azulejos, etc.).
Obs:
- O cimento de pega normal inicia a pega entre 0,5 e 1 hora após o contato com a água, onde se
recomenda misturar pequenas quantidades de cada vez, de modo a essas serem consumidas
dentro daquele espaço de tempo;
- O cimento não deve ser estocado por muito tempo, pois pode iniciar a pega na embalagem pela
umidade do ar, perdendo gradativamente o seu poder cimentante. O prazo máximo de
estocagem normalmente é de um mês.
- 1 saco de cimento = 50 kg = 35,3 L = 1.420 kg m-3
.
A indústria nacional já produz cimentos especiais cuja literatura especializada poderá
esclarecer devidamente aos interessados.
2.2.2.2 Cal
É produto que se obtém com a calcinação, à temperatura elevada de pedras calcárias. Essa
calcinação se faz entre outras formas, em fornos intermitentes, construídos com alvenaria de
tijolos refratários. Há dois tipos de cal utilizadas em construções: hidratada e hidráulica.
a) Cal hidratada
A cal hidratada ou comum faz a pega ao ar ao contrário da hidráulica, que exige o contato
com a água.
A partir da “queima” da pedra calcária em fornos, obtemos a “cal viva” ou “cal virgem”.
Esta não tem aplicação direta em construções, sendo necessário antes de usá-la, fazer a
“extinção” ou “hidratação” pelo menos com 48 horas de antecedência.
A hidratação consiste em adicionar dois ou três volumes de água para cada volume de cal.
Há forte desprendimento de calor e após certo tempo as pedras se esfarelam transformando-se
em pasta branca, a que se dá o nome de “CAL HIDRATADA” ou “CAL APAGADA”. É nesta forma
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que tem sua aplicação em construções, sendo utilizada em argamassas na presença ou não de
cimento para rejuntar tijolos ou para revestimentos.
A cal em pasta pode ser também ser utilizado dissolvido em água, na proporção de mais ou
menos 1,3 gramas, para litro d’água, formando a pasta utilizada em pinturas.
No mercado encontra-se a cal viva e a cal hidratada.
b) Cal hidráulica
Contém maior porcentagem de argila que a cal hidratada. Endurece pela ação da água, na
ausência de ar. É usada para casos específicos tais como fabricação de ladrilhos, alicerces,
vedação de trincos e infiltrações. Tem pouco uso em construções rurais.
2.2.2.3 Gesso
É obtido da gipsita (sulfato de cálcio hidratado e calcinado). Tem forma de pó branco, com
granulometria muito fina. Quando misturado na água inicia a pega, endurecendo dentro de 20 a
40 minutos.
Utilizado para produção de argamassa fina que se emprega no revestimento de forros, em
forma de ornatos.
Usado somente em revestimentos internos, pois tem poder de absorver lentamente a
umidade do ar, perdendo a sua consistência. Tem pouca importância em construções rurais.
2.2.3 Argamassas
São obtidas a partir da mistura de um ou mais aglomerantes com água e materiais inertes
(areia ou saibro). Esses materiais tem a finalidade de diminuir a retração, melhorar a
trabalhabilidade e a secagem e baixar o custo.
Devem ser resistentes para suportarem esforços, cargas e choques. Devem resistir também
aos agentes atmosféricos e ao desgaste.
Quando enterradas ou submersas devem resistir à ação da água. Em geral, a resistência das
argamassas aumenta com o passar do tempo. Argamassas de cimento e areia após um mês
atingem 1/3 da resistência final e a metade aproximadamente após 3 dias. O aumento a partir
deste prazo é bem mais lento, desenvolvendo-se durante anos.
2.2.3.1 Traço
Expressa a dosagem dos elementos que compõem as argamassas e concretos. É mais
conveniente expressar o traço em volume. Assim o traço 1:4 de cimento e areia indica 1 parte de
cimento e 4 partes de areia.
Em geral, quanto maior a proporção de aglomerante, maior a resistência, aumentando
também o custo. Deve-se procurar adequar o traço à resistência requerida. A tabela 1 fornece
alguns exemplos.
A granumetria das areias tem grande importância nas características da argamassa
(resistência e impermeabilidade). Areias finas exigem maior porcentagem de aglomerante (1:1 ou
1:2), ao passo que as médias e grossas são mais resistentes e econômicas, exigindo menor
porcentagem de aglomerante.
Indicações quanto ao uso das areias nas argamassas:
- Para revestimentos finos, reboco - areia fina;
- Para assentar tijolos, emboço - areia média;
- Para alvenarias de pedras - areia grossa.
2.2.3.2 Água
Deve ser limpa e isenta de impurezas, sais e matérias orgânicas. A quantidade influi na
consistência, tornando-a “branda ou mole” quando em excesso e “árida ou seca” quando escassa.
O excesso de água no ato de misturar materiais provoca escorrimento (perda) do
aglomerante, diminuindo a resistência.
Pode-se observar também as seguintes recomendações:
- Em tempo chuvoso ou locais úmidos usar argamassa menos branda;
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- Em tempo seco a argamassa será branda, porém sem provocar escorrimentos;
- Temperatura da água - entre 10 e 20 0
C, visto que temperaturas mais baixas retardam a “pega”
e mais altas aceleram-na.
Obs: O tempo de pega pode ser alterados com aditivos, porém constitui serviço especializado.
Exemplo: carbonatos e o sódio aceleram a pega enquanto que o cloreto de cálcio retarda-a.
Em ambos os casos a resistência fica alterada.
a) Argamassas de cal
Podem ser usadas no traço 1:3 ou 1:4 de cal e areia para assentar tijolos e no primeiro
revestimento de paredes (emboço), devendo nestes casos a areia ser média. Para o revestimento
fino (reboco) usa-se o traço 1:1, sobre o emboço. Neste caso a areia deve ser fina e peneirada,
assim como a cal.
Para melhorar a impermeabilidade e a resistência destas, pode-se acrescentar 50 a 100 kg
de cimento por m3
de argamassa.
Argamassas de cal podem ser preparadas em grandes quantidades, utilizando-se durante
toda obra (pega lenta).
b) Argamassas de gesso
Obtêm-se adicionando água ao gesso, aceitando-se também pequena porcentagem de
areia. A principal utilização é em interiores, na confecção de ornamentos ou estuque. Assim seu
uso em construção rurais é muito reduzido.
c) Argamassas de cimento
Podem ser usadas em estado de pasta (cimento e água) para vedações ou acabamentos
(“nata”) de revestimentos, ou com adição de areia.
A adição de areia torna-as mais econômicas e trabalháveis, retardando a pega e reduzindo
à retração.
Devido à pega rápida do cimento (em torno 30 minutos) as argamassas com este
aglomerante devem ser feitas em pequenas quantidades, devendo ser consumidas neste período.
2.2.3.4 Utilização
Para assentar tijolos e mesmo para o emboço pode-se usar argamassa 1:8 de cimento e
areia ou cimento e saibro. A argamassa de cimento e areia 1:8 costuma ficar muito árida, com
pouca plasticidade. Isso pode ser melhorado com a adição de cal (argamassa composta) ou
mesmo adicionando 10 % de terra vermelha peneirada. Tacos de cerâmica podem ser assentados
com argamassa 1:4 de cimento e areia. Tijolos laminados ou concreto armado (superfície lisa)
devem ser chapiscados com argamassa “branda” de cimento e areia 1:6, melhorando a aderência
da superfície. Argamassas 1:3 de cimento e areia são utilizadas para revestimentos de pisos.
Outros exemplos são apresentados na tabela 1 e na parte referente à técnicas construtivas.
2.2.3.5 Cálculo dos componentes
A quantidade de cada componente utilizado no preparo de argamassas é obtida por meio da
seguinte equação:
(2.1)
Em que:
C – m3
de cimento por m3
de argamassa;
a – parte de areia no traço.
A quantidade de areia é obtida por meio da seguinte equação:
(2.2)
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Em que:
A = m3
de areia por m3
de argamassa.
2.2.3.6 Mistura ou preparo
Sobre um estrado de madeira coloca-se o material inerte (areia ou saibro) em formato de
cone e sobre este se coloca o aglomerante. Misturar com auxílio de uma enxada até haver
uniformidade de cor. Refazer o cone, abrindo-se a seguir um buraco no topo, onde se adiciona a
água em porções. Mistura-se com a enxada, sem deixar escorrer a água até a homogeneidade da
mistura.
Em argamassas compostas de cimento, cal e areia, o cimento é colocado na hora da
utilização, à argamassa previamente misturada de cal e areia.
Máquinas podem ser utilizadas no preparo de argamassa, porém só compensam
economicamente, em grandes obras.
Figura 2.4 – Preparo manual e mecânico de argamassa.
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Tabela 2.2 - Uso e indicações das argamassas com o referido traço recomendado.
Uso Traço
- Alvenaria de pedra em fundações de baldrame
Cimento e areia grossa 1:16
Cimento, cal e areia grossa 1:2:12
- Muro de Arrimo, Alvenaria de Pedra
Cimento e areia grossa 1:5
- Alvenaria de Tijolos
Cimento, areia ou saibro 1:8
Cimento, areia + 10% terra vermelha 1:8
Cimento, saibro e areia 1:3:9
Cal e areia 1:4
Cimento, cal e areia 1:2:8 - 1:2:10
- Emboços
Cimento, areia ou saibro 1:8
Cimento, areia + 10% areia vermelha 1:8
Cimento, saibro e areia 1:3:9
Cal e areia 1:4
Cimento, cal e areia 1:2:8 - 1:2:10
- Rebocos
Cimento, cal e areia fina 1:2:5
Cal e areia fina 1: 1
Cal e areia com 50 kg cimento/m3
1:2
- Chapisco em Superfícies Lisas
Cimento e areia 1:6
- Assentamento Tacos, Ladrilhos, Mármores e Pedras em Placas
Cimento e areia 1:4 - 1:5
- Assentamento em Azulejos
Cimento, cal e areia 1:2:8
Cimento, areia e saibro 1:3:5
- Revestimento de Piso Cimento
Cimento e areia 1:3 - 1:4
Obs - Argamassas podem ser encontradas prontas e ensacadas, bastando adicionar-lhes água.
2.2.4 Concretos
2.2.4.1 Concreto simples
Concreto simples é uma mistura do aglomerante (cimento) com agregados (areia e brita) e
água, em determinadas proporções. Empregado em estado plástico, endurece com o tempo, fato
este acompanhado de um aumento gradativo da resistência (a resistência de cálculo é obtida aos
28 dias de idade).
Seu uso, nas construções em geral, é bastante amplo, podendo as peças serem moldadas
no local ou serem pré-moldadas.
Como exemplo de utilização podemos citar os pisos em geral, as estruturas (com adição de
ferro) como lajes, pilares, vigas, escadas, consoles e sapatas. Cada um desses segue traços
específicos e técnicas especiais de fabricação.
Para todos os casos, no entanto, os materiais componentes (cimento, areia, brita e água)
devem sofrer boa seleção. Além desta escolha, cuidados especiais devem ser lembrados na
mistura e no lançamento do concreto.
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a) Propriedades
Peso específico
Varia com o peso específico dos componentes, com o traço e com o próprio adensamento.
Assim os traços mais fortes (1:2:4 cimento, areia e brita) serão de maior peso específico que os
magros (1:4:8 cimento, areia e brita) para o mesmo adensamento.
O uso de um agregado como a brita basáltica fará que um concreto tenha maior peso
específico que o similar de brita calcária, mantidas as demais condições de traço e adensamento.
O peso varia de 1.800 a 2.600 kg/m3
com exceção dos concretos leves, nos quais a brita
pode ser substituída por argila expandida e outros.
Dilatação Térmica
Com o aumento da temperatura ambiente o concreto se dilata, acontecendo o inverso com
as baixas temperaturas.
Alguns autores citam que em condições entre –15 0
C a +50 0
C a dilatação é 0,01 mm por
metro linear para cada grau centígrado.
Por este motivo lajes expostas ao tempo (sem cobertura) sofrem violentos movimentos de
dilatação-contração durante mudanças bruscas de temperatura, o que causa trincas e como
conseqüência a penetração de água (infiltração).
Porosidade e Permeabilidade
Dependem da dosagem (traço), do adensamento, da porcentagem de água e do uso ou
não de aditivos. Dificilmente consegue-se obter um concreto que não seja poroso.
A impermeabilidade completa só é conseguida com aditivos ou pinturas especiais.
Quanto maior a porosidade menor será a resistência e a durabilidade do concreto.
Desgaste
Varia com a resistência, sendo menor o desgaste para uma maior resistência. A resistência
dependerá dos fatores: adensamento, fator água-cimento, traço, componentes, cura e idade.
A resistência aos diversos esforços pode ser medida em laboratório de materiais, através de
corpos de provas e máquinas especiais.
Traço
É a proporção entre os componentes, normalmente expressa em volume. Por exemplo
1:4:8 - 1 parte de cimento, 4 de areia e 8 de brita.
Quanto maior a proporção de cimento na mistura, maior a resistência do concreto,
mantidas as demais condições.
b) Cálculo dos componentes
A quantidade de cada componente utilizado no preparo de concretos é obtida por meio da
seguinte equação:
(2.3)
Em que:
D – quantidade de cimento (kg);
b – parte de areia no traço;
c – parte de brita no traço;
X – relação água/cimento (varia de 0,48 a 0,70).
A quantidade de areia é obtida por meio da seguinte equação:
(2.4)
Em que:
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A = quantidade de areia (m3
).
A quantidade de brita é obtida por meio da seguinte equação:
(2.5)
Em que:
B = quantidade de brita (m3
).
A quantidade (m3
) de água é obtida por meio da seguinte equação:
(2.6)
c) Formas de mistura
Mistura manual
A areia é colocada sobre um estrado ou lastro de concreto, formando um cone. Sobre ela
colocar o cimento, misturando-os cuidadosamente (normalmente com o auxílio de uma enxada)
até que apresentem coloração uniforme. Refazer o cone no centro do estrado e sobre o mesmo
lançar a brita, misturar novamente. Torna-se a refazer o cone, abrindo uma cratera no topo, a
qual se adiciona a água pouco a pouco, misturando e refazendo o cone a cada vez. Nenhuma água
deve escorrer, sob pena de perde-se o cimento e diminuir a resistência final do concreto. Mistura-
se até atingir uniformidade de cor e umidade.
Evidentemente é difícil misturar 1 m3
de concreto por vez. Assim divide-se a quantidade de
cimento de modo que cada mistura se faça com 1 ou ½ saco de cimento.
Mistura mecânica
Determinadas obras, pelo volume de concreto e rapidez exigida na mistura, podem
justificar a compra ou o aluguel de uma betoneira (misturadora mecânica) de concreto.
As betoneiras são encontradas em volume de 180 a 360 litros de concreto pronto. São
reversíveis, o que com movimento manual facilita para abastecer com os materiais e para
despejar o concreto pronto. Estas são de tambor móvel, que gira em torno de um eixo com o
auxílio de um motor elétrico. Os componentes são lançados dentro do tambor, com o movimento
de rotação são arrastados e caem repetidas vezes sobre si mesmos, o que ocasiona a mistura.
O tempo de mistura varia de um a dois minutos, suficientes para uma boa homogeneidade.
A ordem de colocação dos componentes deve ser primeiramente a brita, o cimento, a
metade da água, a areia e por fim o restante da água (aos poucos).
d) Lançamento
Uma vez pronta a mistura o concreto deve ser usado rapidamente (antes de ocorrer), sob
pena de endurecer na masseira.
O transporte em pequenas obras é feito em baldes ou carrinhos de mão. Grandes obras
podem exigir o transporte a vácuo ou esteiras.
Nas fôrmas, devem ser convenientemente apiloado com ponteiros de ferro, colher de
pedreiro ou mesmo vibrador mecânico de modo a possibilitar um bom adensamento e um
concreto menos poroso. Em qualquer caso não deixa subir a superfície da peça concretada
excesso de água ou pasta, a qual deixaria o interior poroso.
Em lajes, a superfície é acertada com réguas ou sarrafos apoiados em guias, retirando-se os
excessos. A superfície a concretada não deve ser “acabada” ou alisada com colher metálica, o que
traria a superfície dessa uma película fina com muita água, facilitando a evaporação rápida e
originando trincas.
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e) Sazonamento ou Cura do Concreto
A cura é caracterizada pelo endurecimento do concreto com o conseqüente aumento da
sua resistência, o que ocorre durante longo período de tempo. Manter a umidade da peça
concretada é importante no início do processo de endurecimento.
O concreto exposto ao sol e ventos perde água por evaporação muito rapidamente antes
que o endurecimento tenha ocorrido em bom termo. Tornando-se neste caso menos resistente e
mais permeável.
A fim de que a cura se faça em ambiente úmido, pode-se lançar mão de alguns artifícios:
- Molhar a superfície durante três dias, várias vezes ao dia, dependendo da umidade relativa do
ar, ventos, etc.
- Cobrir a superfície com sacos vazios de cimento ou com serragem, areia molhada - esses devem
ser colocados após início de pega (em torno de 1 hora) para evitar que fique a superfície marcada.
2.2.4.2 Concreto de cascalho tipo ciclópico
Usado no caso de lastro de piso sobre terrapleno, em obras de pouca importância e sujeitas
a cargas pequenas como terreiros de café, currais, passeios, piso para residências térreas.
O cascalho vem misturado à areia em proporções variadas e à porcentagem também
variada de terra.
O traço em volume pode ser será 1:10 ou 1:8 ou 1:15 (cimento e cascalho) conforme a
natureza do serviço, a unidade sendo representada pelo aglomerante.
2.2.4.3 Concreto ciclópico
É o produto proveniente do concreto simples ao qual se incorpora pedras-de-mão,
dispostas regularmente em camadas convenientemente afastadas de modo a serem envolvidas
pela massa.
É utilizados em alicerces diretos contínuos (alicerces corridos), pequenas sapatas e muros
de arrimo. Exemplo de traços - 1:4:8 (cimento, areia e brita) com 40% de pedra-de-mão.
As pedras de mão podem representar no máximo 40% do volume.
2.2.4.4 Concreto armado
É a união de concreto simples às armaduras de aço. Sabe-se que o concreto simples resiste
bem aos esforços de compressão e muito pouco aos demais esforços. No entanto, elementos
estruturais como lajes, vigas, pilares, são solicitados por outros esforços (tração, flexão,
compressão e cisalhamento), ultrapassando as características do concreto simples. Por isso torna-
se necessário a adição ao concreto de um material que resiste bem a estes esforços, o aço por
exemplo.
A união dos dois materiais é possível e realizada com pleno êxito devido a uma série de
características comuns, dentre elas:
- Coeficientes de dilatação térmica praticamente iguais (0,000001 e 0,0000012 o
C-1
);
- Boa aderência entre ambos;
- Preservação do ferro contra a ferrugem.
O concreto armado apresenta uma série de vantagens, entre as quais:
- Boa resistência mecânica, a vibrações e ao fogo;
- Adaptação a qualquer fôrma, permitindo inclusive montar-se peças esculturais;
- Resistência aos esforços aumenta com o tempo;
- Material higiênico por ser monolítico.
Todavia algumas desvantagens também existem, como por exemplo:
- Impossibilidade de sofrer modificações;
- Demolição de custo elevado e sem aproveitamento do material demolido;
- Necessidade de formas e ferragem, o que aumenta a necessidade de mão-de-obra;
- Dificuldade de moldagem de peças com seções reduzidas.
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2.2.4.5 Concretos especiais
Existem uma infinidade de concretos especiais obtidos a partir da adição de aditivos na
mistura e/ou pela substituição dos materiais tradicionais, a fim de proporcionar a esses
características diferenciadas.
Entre eles ressaltam-se os concretos cujo peso pode ser reduzido de 40 a 60% do concreto
simples, diminuindo-se também a resistência, obtidos a partir da substituição da brita por um
material leve (argila expandida ou isopor); concreto de características variadas (alta resistência,
impermeabilidade, etc.) obtidos a partir da utilização de aditivos.
O concreto esponjoso, por exemplo, é conseguido adicionando-se na massa um aditivo a
base de alumínio sob a forma de pó finíssimo, que na presença da pasta reage, desenvolvendo
gases que tornam a massa porosa. Neste caso as placas conseguidas têm características de
isolantes termo acústicos.
Tabela 2.3 - Dosagem do concreto de acordo com a finalidade.
Finalidade Traço Materiais (m3
de concreto)
Cimento (kg) Areia (l) Brita (l)
Serviços de grande responsabilidade 1:2:2 488 600 600
Postes altos, caixas-reservatórios 1:2:3 388 554 683
Vigas, lajes, pilares, consoles 1:2,5:4 292 520 687
Capeamento lajes pré-fabricadas 1:2:4 328 458 771
Concreto estrutural (grandes cargas) 1:2,0:3,5 343 490 706
Cintas de amarração 1:2,5:5 255 454 750
Cintas de amarração 1:3:5 242 518 711
Pisos sobre Terrapleno 1:4:8 178 510 840
Obs: Cálculo empírico das quantidades não demonstrando a ferragem e considerando:
- peso variável do concreto de acordo com o traço de 2400 a 2600 kg/m3
;
- fator água-cimento na mistura de 0,48 - 0,70 de acordo com a importância;
- materiais sem correção como aconteceria com a umidade da areia.
2.2.5 Materiais Cerâmicos
Produtos cerâmicos são materiais de construção obtidos pela moldagem, secagem e
cozimento de argilas ou misturas de materiais que contém argilas.
Exemplos de produtos cerâmicos para a construção: tijolos, telhas, azulejos, ladrilhos,
lajotas, manilhas, refratárias, etc..
Podemos classificá-los da seguinte forma:
Materiais de Cerâmica Vermelha
- porosos: tijolos, telhas, etc.;
- vidrados ou gresificados: ladrilhos, tijolos especiais, manilhas, etc..
Materiais de Louça
- pó de pedra: azulejos, materiais sanitários, etc.;
- grés: materiais sanitários, pastilhas e ladrilhos, etc.;
- porcelana: pastilhas e ladrilhos, porcelana elétrica, etc..
Materiais Refratários
- tijolos para fornos, chaminés, etc.
2.2.5.1 Tijolos
Materiais (blocos) que rejuntados com argamassa formam paredes, pilastras e mesmo
baldrames e alicerces.
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Variam bastante quanto ao material, método de confecção e nas medidas. Os tipos mais
utilizados são: tijolos maciços de barro cozidos, tijolos furados de barro cozidos, tijolos laminados
de barro cozidos, tijolos de solo cimento prensados, tijolos ou blocos de concreto. Estes dois
últimos não são cerâmicos.
Características de qualidade exigidas dos tijolos de barro cozidos:
Regularidade de forma e dimensões;
Cantos resistentes;
Massa homogênea (sem fendas, trincas ou impurezas);
Cozimento uniforme (O cozimento é responsável pela regularidade de medidas);
Som metálico quando percutido com martelo;
Em alguns casos exigi-se impermeabilidade;
Facilidade de corte.
Obs: quanto à resistência mecânica, os tijolos maciços podem ser classificados em 1ª e 2ª
categorias, conforme a carga limite de compressão que suportam.
a) Tijolos maciços
São moldados a mão ou máquinas em formas de madeira ou metálicas a partir de uma
mistura de barro amassada. São colocados para secar em terreiros nivelados, e revirados durante
a secagem para diminuir o empenamento. Posteriormente, quando endurecem, são empilhados
deixando possibilidade para circulação de ar. Nesta fase são cobertos com plástico ou palhas.
Finalmente são cozidos a alta temperatura em fornos.
Figura 2.5 – Tijolo maciço comum
Dimensões próximas de 21 x 10 x 5 cm, são usuais. A dimensão maior é o dobro da
dimensão média, somada a junta. A dimensão menor é a metade da dimensão média. Isto é feito
para facilitar o assentamento.
O peso específico de sua alvenaria é de aproximadamente 1600 kg/m3
.
* peso unitário: 2,50kg
* resistência do tijolo: 20kgf/cm²
* quantidades por m²: parede de 1/2 tijolo: 77un e parede de 1 tijolo: 148un
b) Blocos cerâmicos (tijolos furados)
Fabricados em argila, moldados por extrusão, possuem furos prismáticos ou cilíndricos. São
de maior dimensão que os maciços e de alvenaria mais leve (em torno de 1200 kg/m3
).
São fabricados mecanicamente, secos à sombra e posteriormente queimados em fornos,
observando os mesmos requisitos do tijolo maciço.
Figura 2.6 – Tijolo furado cilíndrico e prismático
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Os mais comuns são de 6 furos e suas dimensões são variadas, por exemplo: 25 x 20 x 10
cm e 20 x 20 x 10 cm.
* quantidade por m²: parede de 1/2 tijolo: 22un e parede de 1 tijolo: 42un
* peso 3,0kg
* resistência do tijolo espelho: 30kgf/cm² e um tijolo: 10kgf/cm²
* resistência da parede 45kgf/cm²
Comparativamente aos maciços possibilitam um maior rendimento da mão-de-obra e
menor gasto de argamassa, entretanto no revestimento exigem um chapisco prévio.
Os blocos são classificados em estruturais e de vedação. Os estruturais são adequados a
suportar cargas além do peso próprio da alvenaria, dispensando em alguns casos o uso de vigas e
pilares de concreto armado. Os de vedação são utilizados na confecção de paredes divisórias
internas e externas que necessitam apenas suportar o peso próprio.
Obs: Limites estabelecidos pelas normas brasileiras
Tolerância dimensional: ± 3 mm;
Desvio de esquadro: ± 3 mm;
Empenamento: ± 3 mm;
Absorção de água: entre 8 e 25%.
Os limites impostos buscam assegurar uma melhor qualidade das obras, bem como
facilidade e economia de mão-de-obra e de argamassa de assentamento e revestimento. Os
limites de absorção permitem uma aderência adequada entre os blocos cerâmicos e a argamassa.
Outros dados que são usados em projetos são resistência ao fogo, resistência térmica,
isolamento acústico, etc..
As famílias de blocos são completados por diversas peças de forma a evitar desperdícios e
quebras, tais como: blocos inteiros, meio blocos, canaletas, peças jota, blocos para passagem de
tubulações, etc..
Vantagens dos blocos cerâmicos (tijolos Furados) sobre os tijolos maciços:
Menos peso por unidade de volume;
Diminuição da propagação de umidade;
Melhor isolante térmico e acústico;
Menor custo de mão de obra e de material.
c) Tijolos laminados
São mecanicamente enformados e prensados. Sua superfície é lisa e apropriada para obras
de luxo, deixados sempre aparentes. Para diminuir o seu peso, é feito com furos verticais.
Figura 2.7 – Tijolo laminado
Dimensões semelhantes à do tijolo furado comum, porém seu preço é sensivelmente
maior.
* quantidade por m²: parede de 1/2 tijolo: 70un e parede de 1 tijolo: 140un.
* peso aproximado 2,70kg
* resistência do tijolo 35kgf/cm²
* resistência da parede: 200 a 260kgf/cm²
d) Tijolos de solo cimento (não cerâmico)
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Proveniente de mistura manual ou mecânica do solo pulverizado com cimento e água,
compactado a um teor de umidade desejável a fim de obter boa densidade e resistência. Os
melhores tipos de solos são os que têm cerca de 65 % de areia com silte na composição ou
aqueles que tem argila variando de 10 a 35 %. Em geral usa-se traço de 1:10 (cimento e solo) em
volume.
* dimensões: 20x10x4,5cm
* quantidade: a mesma do tijolo maciço de barro cozido
* resistência a compressão: 30kgf/cm²
Figura 2.8 – Tijolo de cimento
Devem ser secados à sombra, sendo que a má dosagem de água prejudica a sua resistência.
Exige também para seu revestimento um chapisco prévio. Medidas em torno de 23 x 11 x 6 cm.
e) Tijolos ou blocos de concreto (não cerâmico)
São confeccionados a partir de uma mistura de cimento com pedriscos ou pó de pedra
peneirado na porção 1:9 ou 1:10. O fator água-cimento deve ser baixo para obter-se boa
resistência. Os tijolos são enformados e comprimidos em máquinas. Após prensagem devem
sofrer “cura” à sombra, molhando-se duas ou três vezes por dia, durante 3 dias, no mínimo.
O pátio de cura deve ser livre de corrente de ar, para a evaporação ser lenta.
Em grandes fábricas usam-se câmaras de cura, úmidas, conseguindo-se produto com
melhor qualidade e rápida secagem.
Apresenta como vantagens boa resistência e grande rendimento de mão-de-obra. As
dimensões são também variadas, como se exemplifica: 40 x 20 x 20 cm e 40 x 20 x 15 cm.
Segundo a ABCP o peso da alvenaria é de 850 kg/m3
a 1200 kg/m3
.
Figura 2.9 – Bloco de concreto
2.2.5.2 Telhas
Usadas com finalidade de drenar as águas pluviais dos telhados e controle térmico
ambiental do interior de instalações. As de uso mais generalizado são as cerâmicas, de cimento
amianto, as metálicas e as plásticas. Estas três últimas não são cerâmicas.
a) Telhas cerâmicas
Exemplos de modelos existentes no mercado: francesa, curva, canal e colonial.
Características de qualidade exigidas das telhas cerâmicas:
- Impermeabilidade: absorção de água inferior a 20% do peso próprio;
- Boa resistência à flexão: 100 kgf ou 1000 kN;
- Tolerância dimensional: ± 2 %;
- Empenamento: < 5 mm;
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- Tal qual os blocos cerâmicos, é importante verificar existência de trincas e fendas, as arestas,
superfícies e o som característico de bom cozimento.
Figura 2.10 – Exemplos de telhas cerâmicas
Tabela 2.2 - Algumas características comparativas podem ser estabelecida entre a francesa e a
colonial
Características Francesas Colonial
Peso por unidade 2 a 2,7 kg 1,7 a 2,0 kg
Quantidade por m2
16 24 a 30
Peso/m2
de cobertura 32 a 43 kg 34 a 52 kg
Inclinação mínima % 50% 25%
Quanto ao custo há considerável vantagem a favor do tipo francesa, no entanto a estética
do tipo canal ou colonial é bem superior. Observando-se o peso/m2
de telhado, na tabela anterior,
pode-se deduzir que o madeiramento do telhado pode ser mais econômico no caso das telhas
francesas.
São ambas moldadas em máquinas especiais prensadas e secas à sombra, em prateleiras de
galpões. Posteriormente são levadas a fornos especiais e queimadas a elevada temperatura.
Telhas muito queimadas são em geral mais empenadas e apresentam trincas. Pelo seu
acabamento são classificadas nas categorias 1a
e 2a.
.
Obs.: nos arremates de duas águas de telhados se utilizam telhas cumeeira.
b) Telhas de cimento amianto ou fibro cimento (não cerâmica)
São pastas de cimento amianto em dosagens especiais prensadas em formas específicas de
acordo com variados modelos.
Constituem coberturas mais leves que as de barro exigindo estrutura mais leve e esbelta.
Seus perfis são bastante variados sendo os mais comuns os ondulados e os trapezoidais.
Essas telhas para sua fixação exigem algumas peças, dentre elas: parafusos com arruelas
de chumbo, de 110 mm, 150 e 200 mm; diversos tipos de ganchos chatos para a fixação em
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madeira, concreto e estrutura metálica; e ganchos com rosca e pino com rosca. Ainda deve se
prever o uso de massa de vedação, a ser usada com parafusos e ganchos com rosca ou pinos com
rosca. É aplicada debaixo da arruela de chumbo e sobre a telha.
Figura 2.11 – Exemplos de telhas de cimento aminato
c) Telhas trapezoidais ou grandes perfis (não cerâmica)
São telhas de cimento amianto com o diferencial de permitem cobertura com pequeno
ângulo de inclinação 1 a 3 %, devido à sua espessura e formato.
Figura 2.12 – Exemplos de telhas trapezoidais
Sua largura é em torno de 0,5 ou 1,0 m. O comprimento é variável: para a largura de 0,468
m o comprimento pode ser de 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5 e 7,0 m. Já para a
largura de 1,0 m o comprimento varia de 3,0, 3,7, 4,6, 6,0, 6,7, 7,4, 8,2 e 9,2 metros.
A grande vantagem em tais coberturas é permitir grande espaçamento entre as terças,
reduzindo-se a estrutura.
d) Telhas de alumínio (não cerâmica)
Por suas características positivas de leveza, estética seu consumo em construções rurais
vem crescendo gradativamente, de uma maneira específica na construções de galpões, oficinas,
avicultura, suinocultura etc.. Suas dimensões variam conforme o fabricante, recomendando-se as
do tipo Standart - onduladas ou trapezoidais.
Figura 2.13 – Exemplo de telhas de alumínio
O comprimento é variável, podendo ser fornecido em medidas de até 20 m, variando a
espessura de 0,4 a 0,8mm.
Seus complementos são cumeeiras, cumeeira shed, rufo e contra-rufo. A fixação faz-se com
pregos especiais e arruelas de borracha para estrutura de madeira e ganchos para as metálicas.
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e) Telhas plásticas - PVC rígido (não cerâmica)
São opacas ou translúcidas em diferentes cores e em comprimentos variáveis de até 12 m.
Constituem cobertura econômica para abrigos, entradas e sheds entre outras aplicações. Podem
ainda serem utilizadas como complementos de cobertura de cimento amianto onduladas,
permitindo melhorar as condições de iluminação natural. Por enquanto tem pouca difusão na
zona rural. Seu perfil é também ondulado.
Figura 2.14 – Exemplo de telhas de plástico.
Tal como telhas Standard de alumínio, exigem pequeno espaçamento das terças,
geralmente menor que 1,20 m.
Tabela 2.3 - Materiais para cobertura (telhas), vantagens e desvantagens
Tipo Vantagens Desvantagens
Sanduíche e isopor Ótimo isolamento térmico Custo elevado
Sapé Bom isolamento térmico
menor custo
Risco de incêndio
abrigo de insetos
Madeirit Material resistente Custo elevado
Alumínio Simples Boa refletividade Sujeita a danos por granizo e
ventos
Telha de barro Bom isolamento térmico Dificuldade de limpeza
Telha de cimento amianto Praticidade Mau isolamento térmico
Telha de chapa zincada Boa durabilidade, baixo custo Mau isolamento térmico e acústico
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CAPÍTULO 3
ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS
3.1 Introdução
O princípio que deve nortear qualquer construção, grande ou pequena é o de fazer uma
obra praticamente perfeita, no menor tempo possível e ao menor custo, aproveitando o máximo
rendimento das ferramentas e da mão-de-obra. Este é considerado o princípio fundamental das
construções.
Logicamente é muito difícil, senão impossível, fazer-se a obra perfeita, mas deve-se
procurar, por todos os meios, aproximar-se desta situação. Para que isto seja possível torna-se
necessário, acentuada atenção em todas as fases de construção. Estas fases são: trabalhos
preliminares, de execução e de acabamento.
Trabalhos preliminares
São os trabalhos iniciais que antecedem a construção propriamente dita, dentre eles:
elaboração do programa, escolha do local, estudo do subsolo, anteprojeto e projeto, organização
da praça de trabalho, terraplenagem ou acerto do terreno e locação da obra.
Trabalhos de execução
Consta da construção propriamente dita, dentre eles: abertura das valas de fundação,
consolidação do terreno, alicerces, baldrames, obras em concreto, aterros e apiloamento,
paredes e divisórias, armação de andaimes, engradamento e cobertura do telhado, pisos, forros,
esquadrias, assentamento das tubulações de água, esgotos e eletricidade, revestimentos das
paredes, dentre outros.
Trabalhos de acabamentos
Constitui a parte final da obra, dentre eles: assentamento de ferragem nas esquadrias,
rodapés, aparelhos elétricos, aparelhos sanitários, equipamentos, vidros, pintura, limpeza geral,
dentre outros.
Analisemos agora detalhadamente cada item.
3.2 Trabalhos preliminares
3.2.1 Programa
Para se organizar o projeto de uma construção qualquer deve-se levar em conta três
fatores básicos:
- lista dos cômodos e componentes que a obra irá necessitar;
- conhecimento aprofundado do mecanismo de serviços que ali serão realizados;
- existência de códigos normadores.
Ao final do curso, com a soma de conhecimentos específicos e gerais bem superiores ao do
momento atual, ter-se-á melhores condições para elaboração de um programa.
Exemplo: Para se planejar uma maternidade de suínos são necessários conhecimentos de
Economia, de Sociologia, de Zootecnia e de Construções, pois o projeto deve-se adequar as
condições técnico-econômicas da propriedade, à raça dos animais, às especificações de produção,
ao manejo, à forma de trabalho, aos equipamentos e às condições físicas do terreno, de modo a
possibilitar que os trabalhos diários se desenvolvam com segurança, rapidez e menor esforço
físico, apresentando ainda lucratividade. Esta programação deve ser elaborada em comum acordo
com o proprietário, sendo necessário o conhecimento do projetista das condições locais.
Supondo que a propriedade deseje trabalhar em um programa de confinamento com alto
nível sócio-econômico e que o manejo proposto (mecanismo dos serviços a serem executados)
indique:
a) Número de porcas (matrizes) no plantel = 60;
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b) As fêmeas serão conduzidas a maternidade em torno de 5 dias antes da data prevista do parto;
c) Antes de entrarem na maternidade serão lavadas e desinfetadas;
d) Na maternidade, serão encaminhadas às gaiolas individuais de parição, onde ficarão por
aproximadamente 26 dias (21 após o parto);
e) Após este período os leitões irão para a creche e as porcas irão ao piquete para fêmeas em
descanso para posterior “cobertura”;
f) Deverão ser previstos depósitos de alimentos específicos para porcas e leitões e água potável;
g) Deverá haver sistema de aquecimento (equipamentos) para os leitões nas primeiras semanas;
h) A limpeza dos dejetos deverá ser rápida e eficiente;
i) O ambiente deverá ser protegido de insolação para conforto dos animais; dentre outros.
Os cômodos e componentes que a obra irá necessitar, em resumo, são:
a) Local para lavar e desinfetar as porcas com mangueira de água, piso com dreno, etc..
b) gaiolas de parição, dotadas de contenção da fêmea, de escamoteador para leitões (protetor),
abrigo para os leitões com sistema de aquecimento, dreno posterior para esgotos, ponto de
água, comedouro, dentre outros.
c) Setor de depósito, com cômodo-caixa para ração concentrada (leitões e porcas), armário para
produtos veterinários, mesa e fichário para anotações, balança, dentre outros.
d) Corredor de circulação comunicando as partes componentes da construção.
Além destes dados, anotar sugestão para divisórias, pé direito, cobertura, esquadrias, tipo
de materiais, vãos e outros que fixem melhor ainda as diretrizes do projeto.
Esta seria a composição do programa, permitindo bom fluxograma ou caminhamento do
tipo “linha de montagem industrial” aos animais, pessoas e maquinaria.
3.2.2 Escolha do local
Compõe-se de uma série de averiguações a fim de que se possa tirar do local o máximo de
vantagens. Várias questões devem ser analisadas na escolha do local, as principais são:
- Não há impedimento legal para uso do terreno?
- A topografia permite a implantação econômica da obra?
- A natureza do subsolo permite uma construção estável e pouco onerosa?
- O local permite um fluxograma eficiente?
- Oferece boas condições quanto a vias de acesso, direção de ventos, clima, pouco barulho?
- Há possibilidade de obtenção de boa água e energia elétrica?
- Há possibilidade de escoamento de águas pluviais, águas servidas e dejetos?
- Análise do mercado local. Seu produto terá aceitação na região?
- Existe disponibilidade de matéria prima na região?
- Oferece facilidade para manejo, tratamento e destino final para os resíduos? Etc..
Terrenos muito acidentados ou pelo contrário, possíveis de inundação devem ser rejeitados
em detrimento de outros que exijam menor movimento de terra e/ou drenagem e
impermeabilizações.
O terreno ideal é o seco, firme, com leve inclinação, em local calmo, bem arejado e com
boa insolação. Não sendo possível ter-se-á que lançar mão de artifícios que encarecerão a obra.
3.2.3 O projeto
Existem inúmeros tipos de projetos, tais como: estrutural, arquitetônico, hidráulico,
sanitário, elétrico, de decoração, de urbanização, etc.. De um modo geral as exigências e normas
são muitas parecidas. Nesta apostila vamos retratar apenas o projeto arquitetônico.
Os projetos constam de duas partes, a gráfica e a descritiva. A parte gráfica compõem os
desenhos fazendo parte a planta de situação-orientação, a planta baixa, os cortes (longitudinal e
transversal), os detalhes, a planta de cobertura e a(s) fachada(s).
A parte descritiva contém as especificações técnicas, o memorial descritivo, o orçamento e
o cronograma físico-financeiro.
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A apresentação gráfica prevê, na fase de composição do programa, o ante-projeto (estudo),
que são tentativas ou esboços, inicialmente sem escala, onde se busca ordenar os espaços e
passar as idéias para o papel.
Somente após o ante-projeto estar do agrado geral é que se inicia a elaboração do projeto.
Apesar de já ter sido visto em desenho técnico, convém ressaltar alguns itens básicos.
a) Parte descritiva
Memorial descritivo
É onde o projetista justifica a solução abordada. Deve ser uma dissertação clara, direta e
simples. Os temas são abordados na seqüência mostrada nas fases de construção, ou seja:
trabalhos preliminares, trabalhos de execução e trabalhos de acabamento. Dentro de cada fase
deve-se destacar cada etapa.
Indica claramente as técnicas construtivas e os materiais a serem utilizados em cada item
da construção. Evidentemente depende de conhecimento das técnicas de construção a serem
vistas nos próximos capítulos. Por este motivo toda parte descritiva será objeto de monografia
específica.
No entanto, somente em obras de vulto ou concorrências é que há a necessidade do
memorial. Fora destes casos, a explicação é verbal entre projetista e cliente ou mesmo pode
deixar de existir.
Orçamento
É a estimativa do custo da obra. Construtores práticos costumam fazer um orçamento
sumário, resultado da área da construção multiplicada por um custo arbitrário para mão-de-obra
e material ou mesmo para o global da construção. Este custo arbitrário é baseado nas últimas
obras que este construtor fez dentro do mesmo padrão de acabamento. Para países em
desenvolvimento, sofrendo por oscilações na área econômica é um método perigoso.
Exemplo: Uma habitação com padrão médio de acabamento, em dezembro de 1976 a
importância média de R$ 1.200,00 por m2
(global), ficando a mão-de-obra em R$ 400,00 por m2
.
As leis sociais incidindo em 40,5 % sobre a mão-de-obra. Pelo orçamento sumário, uma casa
semelhante, com 100 m2
de área construída, daria uma custo global de R$ 30.000,00. Em 1999 as
leis sociais representavam em torno de 130% sobre a mão-de-obra.
Já o orçamento detalhado é um processo minucioso que se avalia os custos com materiais,
mão-de-obra, leis sociais, despesas de projetos e aprovações, serviço de escritório, administração
e margem de lucro. Exige bastante prática, visão e atenção estando no entanto, sujeito a erros.
Definição de alguns conceitos técnicos:
Ajuste de execução: É o acordo estabelecido entre proprietário e construtor. Um contrato pode
ser feito baseado numa das formas seguintes de ajuste:
Empreitada global: o construtor se encarrega da mão-de-obra, leis sociais, serviços de escritório,
transporte materiais e ferramentas, entregando a obra em ponto de ser imediatamente utilizada.
Empreitada de mão-de-obra: o construtor se encarrega apenas da execução dos serviços. Todo o
material tem que ser colocado no canteiro ou praça de trabalho em tempo hábil. Também as leis
sociais e transporte ficam por conta do proprietário.
Administração técnica: em que o construtor orientador dará assistência técnica para execução,
não lhe cabendo responsabilidade por materiais, mão-de-obra, leis sociais, e outras aplicações. O
proprietário fará para qualquer caso, uma tomada de preços com 2 ou 3 candidatos, escolhendo a
que melhor lhe convier. Grandes obras ou aquelas executadas para órgãos federais entre outros
obedecerão a legislação específica constante de editais de concorrência.
b) Parte gráfica
Planta de situação-orientação
Estabelece a posição do prédio ou obra em relação ao terreno (propriedade). Deve indicar
principalmente:
- Distância dos contornos às divisas e/ou outras construções de referência, tais como: cercas,
estradas, árvores ornamentais, podendo essas também constar como ponto de referência;
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- Cotas altimétricas do terreno;
- Orientação topográfica ou seja, a posição norte;
- Demais instalações da propriedade.
Planta baixa
É a projeção em plano horizontal resultante de um corte da obra na altura do peitoril
(aproximadamente 1,50m em relação ao piso de cada pavimento), por meio de plano imaginário
horizontal.
Observando a planta baixa, vemos que ela deve apresentar, os seguintes itens: localização
dos diversos cômodos; localização de alvenarias, pilares e pilastras; dimensões dos elementos;
portas, janelas e vãos livres com respectivas dimensões; cotas internas e externas; diferenças de
nível - soleiras e degraus; projeção do beiral e projeção de passeios. Podendo indicar também a
posição dos equipamentos.
Cortes
São projeções verticais de cortes efetuados por planos imaginários verticais. Podem ser
longitudinais, quando feitos no sentido do maior comprimento da obra, e transversais, quando
perpendiculares ao primeiro.
Na planta baixa, o local exato dos cortes é indicado por linha grossa, interrompida e
contendo letras como AB ou CD, etc. em cada extremidade.
Os cortes devem ser efetuados nos cômodos que contenham maior dúvida ou necessidades
de maiores esclarecimentos.
Devem mostrar os seguintes itens com as respectivas dimensões: altura dos cômodos ou
pé- direito; altura dos peitoris e vergas dos vãos; espessura das alvenarias; espessuras de lajes;
perfil do terreno; altura do baldrame; aterros ou cortes; engradamento do telhado; diferença de
nível dos pisos; sugestão de alicerce.
Podem ainda indicar: revestimentos das alvenarias e posição de equipamentos.
Detalhes
Alguns elementos da construção exigem uma apresentação com pormenores que escalas
reduzidas não reproduziriam a contento. Geralmente são partes ou peças de pequenas dimensões
em relação a obra global.
Planta de cobertura
Representa a projeção em plano horizontal das águas ou planos inclinados da cobertura e
os respectivos complementos como calhas, condutores, cumeeiras e espigões. Deve mostrar
primordialmente: projeção das alvenarias, em linha interrompida, com traço fino; projeção das
águas ou planos inclinados com cumeeiras e espigões; complementos tais como calha de beiral
ou de rincão, condutores, rufos, etc.; indicação do sentido de queda das águas, por meio de setas
e platibandas.
Podem ainda conter as cumeeiras de ventilação, telhas de ventilação, lanternins e sheds.
Fachada ou elevação
É a projeção em plano vertical de uma ou mais faces externas. Geralmente a fachada
principal, voltada para a entrada ou o local de melhor visão, recebe um tratamento estético mais
elaborado. Isto é mais importante nas construções urbanas, pois na zona rural praticamente todas
as fachadas ou pelo menos duas ou três são amplamente visualizadas.
A fachada deve mostrar especificamente os materiais de acabamento e sua localização,
assim como sugestão para cores. Muitos projetos aparecem sem a indicação de cor, por ser este
um assunto muito pessoal, dependendo de aspectos psicológicos. Não confundir fachada com
corte, nunca deve-se cotar a fachada.
Apresentação do projeto
Os originais são desenhados em papel vegetal ou mesmo do tipo manteiga, dependendo da
importância da obra. Órgãos como o DIPOA do Ministério da Agricultura exigem projetos em
papel tipo tela. Os originais são mantidos em arquivo, entregando-se aos clientes cópias
heliográficas dos mesmos. O formato é de livre escolha, a não ser em caso de exigências em
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concorrências ou desenhos para órgãos oficiais que assim o exigirem. Neste caso os formatos
serão A0, A1, A2, A3 ou A4.
Dependendo da importância da obra, serão também necessários projeto elétrico, hidráulico
e de esgotos, de cálculo estrutural, de interiores e paisagismo. No entanto, são itens requeridos
em projetos urbanos (na maior parte das vezes).
As cores podem ser desprezadas a não ser em caso de reformas, quando pode ser usado o
esquema a seguir: alvenarias e partes cortadas a construir - cor vermelha; alvenarias e partes
cortadas a demolir - cor amarela; alvenarias e partes cortadas que permanecem - branco ou
preto.
Escalas
Para rápida leitura e interpretação do projeto, os desenhos devem ser apresentados em
escala. Pode-se defini-la como a relação existente entre as dimensões naturais do objeto e a sua
representação gráfica. Em projeto arquitetônico usa-se a escala numérica e/ou escala gráfica.
A escala numérica é uma fração em que o numerador representa a unidade e o
denominador o número de vezes que será ampliado no terreno. Assim a escala 1:100 indica que o
comprimento de 1 cm no desenho, representa um comprimento de 100 cm ou 1 m no terreno.
Em desenho arquitetônico as escalas normalmente utilizadas são:
- planta baixa................ 1:50 e 1:100
- cortes......................... 1:50
- fachadas..................... 1:50
- cobertura.................... 1:100 ou 1:200
- situação-orientação..... 1:200 e 1:500
- detalhes (variável)...... 1:10, 1:5, 1:1
Obs: Ao cotar um desenho não se deve colocar a unidade, apenas o número equivalente.
A escala gráfica aparece bastante em livros, devido à redução dos desenhos originais para
se adequarem as páginas, conservando-se rigorosamente proporcionais as dimensões dos
desenhos. É indicada logo abaixo do desenho respectivo, ao lado ou sob a legenda.
3.2.4 Organização da praça de trabalho
Antes de iniciar-se a construção, há a necessidade de preparar o terreno previamente, de
modo a conter a obra e mais uma área suficiente para a circulação de veículos, pessoal e
depósito de materiais. Este local denomina-se “canteiro de obras” ou “praça de trabalho”.
Uma boa praça deve ter as seguintes características:
- Ser vedada aos animais e pessoas estranhas ao serviço;
- Conter espaço desimpedido para carga e descarga;
- Fácil acesso a veículos e pessoas;
- Possuir depósito provisório para guarda de materiais como cimento, azulejos, etc., e
ferramentas. Aí ficará também cópia do projeto a ser executado para consultas;
- Ponto de água de boa qualidade;
- Ponto de energia elétrica.
Primeiramente é feito o acerto do terreno, em seguida construção das instalações
provisórias como o galpão para depósito, tablado para preparo de argamassa e concreto (ou
fixação da betoneira), instalação hidráulica e elétrica, etc..
É importante observar que os materiais devem ser dispostos na praça de trabalho de modo
a permitir rápida execução das diversas fases da construção.
Se for possível usar-se uma betoneira para o preparo do concreto, a brita e a areia devem
ser colocadas próximas do equipamento para facilitar seu carregamento.
Faz parte do canteiro de obras ou praça de trabalho, adequar as máquinas e equipamentos
aos trabalhos que serão realizados, o que constitui técnica de administração.
Todos estes fatores aliados possibilitarão seguir o princípio das construções, qual seja a de
fazer obra “perfeita”, ao menor tempo com menor custo, aproveitando ao máximo o rendimento
da mão-de-obra e das ferramentas.
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3.2.5 Pesquisa do subsolo
É necessário para se planejar o tipo de alicerce a ser indicado. Para construções de vulto,
sujeitas a elevadas cargas, o serviço é entregue a firmas especializadas e registradas no CREA
(Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia) as quais dispõem de técnicos e
equipamentos para sondagens. Estas sondagens determinarão o perfil do leito resistente para
determinadas cargas, indicando profundidade e sugerindo soluções.
Para obras urbanas, de pequeno porte e para construções rurais, muitas vezes é suficiente
uma simples observação do terreno. Um terreno de pouca resistência pode ser denunciado na
própria superfície, algumas vezes aparecendo alagada, outras vezes mostrando cor indicativa da
presença de matéria orgânica em decomposição.
Empiricamente pode-se se estabelecer a resistência do solo a partir do método da pá e/ou
picareta, assim:
- Quando a pá penetra com facilidade no solo, o terreno é pouco resistente neste ponto,
devendo-se aprofundar mais.
- Quando a pá não penetra no solo mas a picareta sim, o termo é de média resistência, em torno
de 0,5kg /cm2
.
- Quando a picareta só penetra no solo quando batida com força e mesmo assim há pequena
penetração, diz-se que o termo é resistente, alcançando 0,8 a 1 kg/cm2
.
Vê-se no entanto que o método é muito empírico e sujeito a erros.
Um método que demanda tempo de observação e apresenta resultado apreciável é o
MÉTODO DA MESA. Baseia-se no princípio segundo o qual um solo ou superfície sofre
abatimento, quando se exerce sobre ela a ação continuada de determinada carga, durante um
certo tempo.
Procedimento para determinação da resistência do solo pelo método da mesa:
- Abre-se uma cava de mais ou menos 2,00 x 1,80 m até a profundidade de 1,00 m. Acertar o
fundo da vala, nivelando-o, porém sem compactá-lo;
- Uma mesa de 4 pés com altura de 60 cm, dimensão de 1,40 x 1,00 m, tendo os pés seção de 50
cm2
cada, é colocada no fundo com bastante cuidado, devendo ficar nivelada. Coloca-se a seguir
a régua, a prumo, ao lado a mesa sem encostar;
- Marca-se o nível da mesa na régua (2,5 x 5 x 120 cm);
- Coloca-se cuidadosamente e sem choques, sobre a mesa, cargas conhecidas como sacos de
cimento, sacos de areia, simetricamente.
- Passados 30 minutos verifica-se qual foi o aprofundamento da mesa. Repete-se o procedimento
aumentando-se a carga, com intervalos de 30 minutos até que o aprofundamento seja entre 2 e
3 mm.
Cálculo :
- Seja P a carga total colocada somada ao peso da mesa (em kg);
- Seja S a seção dos 4 pés (4 x 50 = 200 cm2
);
- Seja R a resistência a ser determinada em kg/cm2
.
R = P/S (3.1)
Indica-se o coeficiente de segurança do solo ( ), logo:
R = __P__ (3.2)
x S
Exemplo: Supondo o peso da mesa de 50 kg, peso colocado de 1450 kg, coeficiente de segurança
do solo igual a 10. Sendo a área dos pés da mesa é de 200 cm2
, tem-se:
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R = _1.500 = 0,75 kg /cm2
200 x 10
Logo, a uma profundidade de 1m a resistência do terreno será no mínimo igual a 0,75
kg/cm2
. De maneira geral maior profundidade da cava determina maior resistência do solo.
Outro método que apresenta resultados satisfatórios da tensão admissível do solo é
processo de percução que emprega a seguinte equação:
2
1
N
E
H
N
C
S
P
adm
(3.3)
Onde:
roldana adm = Tensão Admissível do Solo (kg/cm2
)
P = Peso (kg)
tripé S = seção do peso (cm2
)
C = coeficiente de segurança (5-10)
N = número de quedas (5-10)
P H = altura de queda (cm)
H E = aprofundamento no solo (cm)
vala de fundação
E
Cada amostragem do método consiste em deixar cair, de uma determinada altura, um peso
cilíndrico de valor conhecido, por um determinado número de vezes, e verificar o
aprofundamento total causado no solo pelas quedas do mesmo.
A determinação deve ser feita na profundidade em que se vai apoiar a sapata, e deve-se
fazer no mínimo 3 amostragens em locais diferentes.
De uma forma geral são encontradas as seguintes tensões admissíveis para os solos:
1 - Aterros ou entulhos suficientemente tecalcados e consolidados............ 0,5 kg/cm2
2 - Aterros de areias sem possibilidade de fuga............................................ 1,0 kg/cm2
3 - Terrenos comuns, bons, como os argilo-arenosos, embora úmido......... 2,0 kg/cm2
4 - Terrenos de excepcional qualidade como os argilo-arenosos secos....... 3,5 kg/cm2
5 - Rocha viva................................................................................................. 20,0 kg/cm2
3.2.6 Terraplanagem ou acerto do terreno
Instalações rurais como aviários, estábulos, pocilgas entre outros, exigem terrenos planos a
fim de facilitar a construção, não onerar o alicerce e facilitar a movimentação dentro da
instalação.
A terraplanagem de grandes áreas exige trator de esteira ou pelo menos trator de pneu
com lâmina, retirando-se a terra com caminhões.
Serviços em áreas reduzidas podem ser feitos com ferramentas manuais, retirando-se a
terra com carroças, caminhões ou mesmo carrinho de mão.
Antes de se realizar a terraplanagem é necessário que se faça a limpeza da superfície do
terreno, bem como de demolições caso forem necessárias.
Normalmente a terraplanagem consiste em corte e aterro. Os aterros devem ser feitos
por superposições de camadas de 0,20 a 0,40 m de espessura (sem a presença de matéria
orgânica, entulhos ou restos de vegetação) , recalcadas (bem compactadas) de modo a apresentar
uma boa resistência e poder servir de base para a construção.
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3.2.7 Locação da obra
Locar uma construção é marcar no terreno as projeções de paredes e alicerces, de
conformidade com a planta baixa. Dois processos são usuais, cavalete e tábua corrida.
a) Processo cavalete
É utilizado para terrenos planos ou levemente inclinados. Deve-se usar trena de boa
qualidade, a fim de não cometer erros de medida.
A locação de uma obra por esse método consta dos seguintes passos:
1) Verificar a posição da linha principal (fachada) pela PLANTA DE SITUAÇÃO-ORIENTAÇÃO,
determinando-se a linha A-B por meio de pontaletes de modo que AB > L. Colocar prego na
cabeça dos pontaletes para melhor dimensionamento.
2) Marcar sobre AB os pontos C e D correspondentes a largura L da construção.
3) Com o esquadro de pedreiro, aplica-se ângulos de 900
, previsto na planta baixa, a partir de C e
D. Determina-se a seguir as linhas ECF e GDH.
4) Nas linhas marcadas, locar I e J, de modo a corresponderem a IC = JD = M.
5) Nos pontos A, B, C, D, E, F, G, H colocam-se cavaletes feitos de tábuas serradas de 3o
e de
pontaletes com seção 8 x 8 cm, aproximadamente, firmemente cravados no solo. A altura dos
cavaletes deve ser superior a do baldrame.
6) A seguir marca-se com pregos as distâncias a, b, c. Sendo, a = espessura da parede, b
= espessura baldrame e c = espessura alicerce.
Quando se quiser abrir as valas dos alicerces basta ligar os pregos correspondentes sobre os
cavaletes, com cordão de nylon (linha de pescar) e riscar sobre o solo a sua projeção.
Da mesma forma, após o alicerce, para fazer a fôrma do baldrame, ligam-se os pregos
correspondentes. Da mesma forma para a espessura das paredes. Paredes intermediárias serão
locadas da mesma forma. Abaixo temos em planta e perspectiva a obra a obra marcada.
b) Processo tábua corrida
Usado para terrenos inclinados. Para sua aplicação seguir os passos de 1 a 4 do processo
anterior, respeitando o fato de que as medidas se fazem na horizontal.
Em volta do perímetro da construção a 1,2 m de distância fixam-se pontaletes de 8 x 8 cm
ou 8 cm (mais ou menos) distanciados de 1, 50 m ao longo de toda a construção. Sobre eles
pregam-se tábuas de 3o
de 20 x 2,5 cm em nível.
Os eixos são determinados a partir de pregos fixados sobre as tábuas.
3.3 Trabalhos de execução
Abrange a execução propriamente dita da obra, realizados após os trabalhos
preliminares, incluindo.
3.3.1 Alicerce ou fundação
São obras enterradas no solo com a finalidade de receber todas as cargas da construção
transmitindo-as uniformemente sobre o leito da fundação (solo).
A necessidade de enterrar as fundações visa evitar o escorregamento lateral e eliminar a
camada superficial, geralmente composta de material em decomposição (de baixa resistência).
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Concreto ciclópico Tijolo Pedra
Figura 3.2 – Exemplo de alicerces construídos com concreto ciclópico, tijolo e pedra.
O leito de fundação é o plano que se prepara no subsolo para o assentamento dos
alicerces.
Tipos de fundações: podem ser diretas ou indiretas, subdividindo-se as diretas em contínuas e
descontínuas.
a) Fundações diretas contínuas
São utilizadas quando o leito resistente encontra-se a profundidade inferior a 1,0 m. Para
obras rurais e habitações de 1 ou 2 pavimentos o leito resistente pode ser encontrado muitas
vezes a essa profundidade. A norma exige como profundidade mínima para fundação de 0,50 m
Fundações diretas contínuas são valas contínuas sob todos os segmentos das paredes.
Figura 3.3 - Fundação direta contínua
Após o estudo de resistência e a locação da obra são abertas as valas nas dimensões
especificadas pelo projeto.
O fundo da vala contínua deve ser plano (nivelado). Para terrenos inclinados o fundo é feito
em degraus de modo que não haja altura menor que 0,40 ou 0,50 m, a fim de eliminar a camada
superficial.
Após abertura da vala, deve-se fazer a compactação do seu fundo com soquete de ferro,
peso mínimo de 20 kg, a fim de promover a consolidação do terreno e evitar a mistura de terra
solta com o material do alicerce.
Alguns pontos devem ser observados nesta fase, tais como presença de pontos fracos por
presença de lixo, formigueiros, etc., os quais devem ser eliminados com enchimento de pedra ou
terra apiloada. Todavia grandes depósitos ou “panelas” podem exigir uma sapata armada com
reforço.
O enchimento das valas pode ser feito com os seguintes materiais: concreto ciclópico,
alvenaria de blocos de concreto argamassados, alvenaria de tijolos queimados argamassados,
alvenaria de pedra sem argamassa.
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Terrenos úmidos exigem impermeabilização do respaldo, conforme será demonstrado
adiante.
Baldrames
A fim de elevar o piso da construção em relação ao terreno utiliza-se o baldrame. Os
materiais podem ser os mesmos usados no alicerce. Quando o baldrame é de alvenaria de tijolos
e com altura superior a um metro recomenda-se cintar no respaldo com concreto armado.
A caixa formada pelo interior dos baldrames deve ser aterrada, usando-se terra livre de
matéria orgânica e apiloada em camadas de 15 a 20 cm.
A fim de não aprofundar as fundações diretas contínuas além de 0,5 m pode-se usar o
artifício de alcançar leito de maior resistência com o auxílio de brocas. Estas são furos feitos com
um trado de 20 cm de diâmetro. As brocas são feitas a cada 0,50 m aprofundando até o solo
resistente. Finalmente enche-se os furos de concreto.
As cabeças são cobertas com sapata armada, conforme desenho específico. Sobre estas,
eleva-se o alicerce normalmente.
b) Fundações diretas descontínuas
Indicadas para leitos resistentes a 1,0 m abaixo do nível do solo. Também para o caso
específico de projetos cujas cargas de telhado, lajes e alvenarias sejam carregados em vigas e
estas aos pilares, e estes por sua vez ao alicerce. A fundação portanto restringir-se-á ao pilar. São
limitadas a 5,0 m de profundidade do leito resistente.
A fundação direta descontínua consta de: sapata em concreto armado, simples ou
ciclópico; toco de pilar e pilar em concreto armado ou madeira; e viga baldrame, unindo os tocos
de pilar (o seu uso não é obrigatório).
Os pilares e sapatas são, geralmente (mas não obrigatoriamente), de seção quadrada cujas
dimensões serão compatíveis com as cargas e a resistência do terreno.
Execução de sapatas descontínuas de concreto armado
- Abrem-se as cavas de fundação de acordo com os cálculos – dimensões;
- O fundo da vala deve ser apiloado com pedras em ponta, lançando-se lastro de 2 cm de concreto
magro com a finalidade de consolidar o leito e evitar o contato terra - concreto;
- Colocar radier ou ferragem armada;
- Montar a fôrma de madeira, em tábuas de pinho 3a
, juntamente com a ferragem, possibilitando
forma tronco cônica;
- Lança-se o concreto estrutural na sapata e toco do pilar;
- A sapata deve ter sua superfície regularizadas com desempenadeira de madeira;
- Após a pega pode-se desformar, lançando terra em torno desta e compactando;
- As cabeças dos tocos de pilar serão unidas por vigas baldrame, deixando-se uma sobra de
armação no toco de pilar para elevação do pilar;
Obs: A fim de que não se aprofundar o leito mais de 2 m em terrenos de baixa resistência, pode-
se utilizar brocas concretadas em número de 4 a 6 por sapata.
Figura 3.4 - Fundação direta descontínua
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Execução de sapatas descontínuas ciclópicas
Galpões de máquinas, aviários, pocilgas, estábulos e coberturas em geral podem ter suas
sapatas executadas em concreto ciclópico, em face de pequena carga que oferecem. As sapatas
terão altura de 0,50m e seção determinada pela resistência do terreno e pelas cargas
transmitidas.
As covas são abertas e consolidadas como no caso anterior. A sapata poderá ser
confeccionada com traço 1: 4: 8 com 40% de pedra-de-mão. A concretagem poderá ser feita no
próprio local ou as sapatas transportadas e lançadas no fundo da vala.
c) Fundação indireta
Utilizadas quando o leito resistente acha-se a profundidade superior a 5,0 m. Ambos os
processos anteriores seriam antieconômicos, tornando-se necessário a utização de estacas
(concreto ou madeira) ou tubulões concretados. Utilizadas geralmente para obras civis em forma
de prédios com mais de 2 pavimentos. Devem ser entregues a firmas especializadas de
engenharia civil.
Figura 3.5 – Fundação indireta
3.3.2 Obras em concreto armado
Constituem as estruturas fundamentais sob a forma de pilares, vigas, lajes e sapatas. O
concreto simples resiste apenas a esforços de compressão, devendo associar-se a armadura de
ferro para resistir a esforços de tração, flexão e cisalhamento.
a) Lajes maciças
São placas de concreto armado, de pequena espessura em relação as suas outras
dimensões e tem por finalidade suportar cargas perpendiculares pelas suas maiores dimensões
(esforços de flexão).
No meio rural, elas são aplicadas em forros, pisos, paredes de reservatórios, pontes, etc.
As lajes podem ser simples ou contínuas. As lajes simples (ou isoladas) apoiam-se nas suas
extremidades, não possuindo continuidade com lajes vizinhas. (fig. 2).
As lajes contínuas por sua vez possuem continuidade com lajes vizinhas e também são
apoiadas nas suas extremidades.
A espessura mínima recomendada é de 5 cm para laje de forro, porém na prática,
geralmente são adotadas espessuras de 7 a 8 cm para forro e de 8 a 10 cm para piso.
Quando a relação entre seus vãos é maior que dois (a/b > 2), forma acentuadamente
retangular, diz-se que a laje é armada em uma direção. Neste caso as barras principais (que irão
suportar os esforços de tração) são colocadas no sentido de menor vão. As barras colocadas no
sentido do maior vão, perpendiculares as primeiras, são denominadas barras de distribuição e
têm por finalidade manter o espaçamento das barras principais e também de distribuir os
esforços sobre estas.
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  • 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIENCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURAL ALEGRE – ES 2007
  • 2. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 2 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE CONSTRUÇÕES RURAIS 1.1 Apresentação A área de construções rurais é parte do setor produtivo do país cujo objetivo é a construção de obras tais como casas rurais, estábulos, pocilgas, estradas rurais, barragens, e incluem as obras chamadas de construções rurais que são os abrigos de máquinas e armazéns para estocagem de grãos. Tais obras constituem-se em construções destinadas a abrigar os seus usuários dos agentes agressivos do meio ambiente, proporcionando condições favoráveis para o pleno desenvolvimento das atividades as quais são destinados. Podem ser considerados usuários pessoas, animais, vegetais, materiais e equipamentos dependendo da função principal a que se destina a construção. O processo de edificação das obras segue em geral uma seqüência de atividades, a que se denomina processo de construção, e que conta com a participação de diversos agentes intervenientes, cada qual com atribuições e responsabilidades definidas. O processo de construção pode ser representado de forma sintética por meio de algumas de suas principais etapas, assim aqui consideradas: Planejamento Anteprojeto Projeto(s) Contratação Execução de obras Findo o processo de construção, e sendo a edificação entregue a seus usuários, inicia-se a etapa de uso, na qual ocorrerão ainda serviços de manutenção da edificação ao longo de sua vida útil, ao final da qual, não havendo interesse na sua preservação, poderá ser procedida a demolição. 1.2 Agentes intervenientes no processo de construção A definição das atribuições e responsabilidades dos intervenientes em se tratando dos profissionais das áreas de Engenharia, Arquitetura e Agronomia é estabelecida pelo CONFEA (Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia), contando com os CREA's (Conselhos Regionais de Engenharia, Arquitetura e Agronomia) para a fiscalização do exercício profissional. Na execução de obras ou prestação de quaisquer serviços profissionais acima descritos, todo o contrato, escrito ou verbal, fica sujeito à "Anotação de Responsabilidade Técnica" (ART). A ART define para efeitos legais os responsáveis técnicos pelos empreendimentos de engenharia florestal, agronomia e zootecnia. Considerando as atividades profissionais específicas desenvolvidas dentro de um processo de construção, encontra-se intervenientes que são nomeados e definidos como segue: a) Responsável Técnico pela execução de uma obra (Executante, Construtor) Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, responsável pela execução de uma obra. b) Empreiteiro Técnico Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, responsável por uma parte de uma obra (por exemplo: instalações elétricas, hidráulicas, etc.) a qual se encontra sob responsabilidade global de um construtor. Trata-se de um sub-contratante. c) Projetista (responsável técnico pelo projeto) Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, responsável pelo(s) projeto(s) de uma obra, dentro dos limites de suas atribuições.
  • 3. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 3 d) Fiscal Técnico Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, contratada pelo proprietário (dono da obra), cuja função é de atuar como preposto do proprietário na fiscalização da execução de uma obra, a qual está sob responsabilidade de um executante também contratado pelo proprietário. e) Gerente de Obras Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, contratada pelo proprietário para administrar (gerenciar) várias etapas do processo de construção, podendo sua participação abranger desde o planejamento do empreendimento até a conclusão das obras. Cabe ao gerente de obras coordenar a participação dos diversos intervenientes envolvidos no processo de construção. f) Consultor Técnico Pessoa física ou jurídica, legalmente habilitada, contratada para atuar como especialista na solução de um problema específico no processo de construção. Os intervenientes acima caracterizados possuem em comum a sua habilitação legal - curso superior nas áreas afins e registro nos conselhos aos quais se destinam. No entanto, na prática da construção surge muitas vezes a figura do subempreiteiro de mão de obra, constituindo-se em pessoa física ou jurídica, sem habilitação legal, que participa da construção de uma obra, na maior parte das vezes fornecendo mão de obra para sua execução. Neste caso, não havendo responsável técnico vinculado a esta pessoa ou empresa, esta não poderá ser responsabilizada por eventuais falhas técnicas ocorridas na obra, recaindo a responsabilidade sobre o responsável técnico pela execução da obra. Observe-se, porém, que existem empreiteiros de mão de obra com habilitação legal, o que os torna responsáveis pelos serviços executados. 1.3 Etapas do processo de construção 1.3.1 Planejamento Trata-se da etapa inicial de um processo de construção, na qual são estudadas as condições de viabilidade técnica e econômica do empreendimento. Para que tais estudos possam ser desenvolvidos será necessário um estudo arquitetônico preliminar baseado num pré-programa de necessidades, de tal forma que sejam fixadas numa primeira aproximação, as principais características da edificação: área total a ser construída, número de unidades, número de pavimentos, etc. A partir destas características gerais será possível, por exemplo, elaborar um orçamento preliminar expedito, e na seqüência concluir os estudos de viabilidade econômica da construção. Os principais intervenientes dessa etapa são: Promotor/incorporador/proprietário; projetistas; eventuais: economistas, advogados, corretores imobiliários 1.3.2 Anteprojeto Na seqüência da etapa de planejamento, verificadas as condições de viabilidade do empreendimento, o passo seguinte será uma maior definição dos elementos constantes do estudo preliminar, tendo por base um programa de necessidades detalhado, elaborado com objetivo de caracterizar as exigências do(s) usuário(s) em relação à edificação. O anteprojeto de uma edificação deverá conter as principais definições que posteriormente serão detalhadas no projeto definitivo tais como volumetria da edificação, número e metragem dos pavimentos, alturas, distribuições internas, sistema estrutural, fundações, previsões para instalações elétricas, hidráulicas, elevadores, soluções de fachadas, cobertura, etc. Os Principais intervenientes dessa etapa são: proprietário (aprovação), projetistas, consultores técnicos. 1.3.3 Projeto(s) básico(s) Os projetos necessários à execução de uma construção rural, dependendo de sua complexidade, podem incluir: projeto arquitetônico, estrutural, de fundações, elétrico, hidrossanitário, etc. Alguns destes projetos deverão ser submetidos à aprovação dos órgãos
  • 4. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 4 públicos competentes, conforme legislação específica de cada município. O projeto básico, juntamente com o projeto executivo (detalhes construtivos) e os documentos escritos (especificações, memoriais descritivos, orçamentos, cronograma físico- financeiro, contratos etc.) formarão o conjunto de elementos necessários à execução da obra. Os principais intervenientes dessa etapa são: proprietário; projetistas- cada qual exercendo sua atividade dentro de suas atribuições legais; consultores técnicos; órgãos públicos (aprovação de projetos) 1.3.4 Contratação de obras No processo convencional de construção, a contratação da obra, geralmente é feita depois de concluídos os projetos e especificações técnicas. Existem alguns principais tipos de contratos que são usualmente utilizados na construção e cujas características devem estar adequadas às peculiaridades de cada empreendimento: a) Contrato por empreitada global O executante (proponente) da obra, após executar um orçamento detalhado baseado nos projetos fornecidos, propõe um preço global para toda a obra, que incluirá todos os custos (materiais, mão de obra, equipamentos, custos administrativos, lucro, etc.). Em princípio este preço uma vez aceito não sofrerá modificação, salvo cláusula contratual de reajuste devido à inflação durante o período de execução da obra, já que o pagamento geralmente é feito em parcelas, segundo um cronograma físico-financeiro preestabelecido. Este tipo de contrato permite ao proprietário, se for o caso, que sejam contatados diversas empresas de construção interessadas, cada qual fornecendo o seu preço para a execução, e através de concorrência escolhida a de melhor preço. Neste tipo de contrato, as principais vantagens e desvantagens para proprietário (contratante) e construtor, são as seguintes: Vantagens para o contratante (proprietário, dono da obra): Uma vez fixado o preço para toda a obra, e estando bem detalhados os projetos, o contratante sabe exatamente qual o montante financeiro a ser despendido até o final da obra. A qualidade da construção pode ser acompanhada verificando-se o respeito aos projetos e às especificações técnicas. Se for o caso este acompanhamento pode ser executado por um Fiscal Técnico ou pelo Gerente de Obras, contratado pelo proprietário da obra. Desvantagens para o contratante: Modificações que porventura se façam necessárias no projeto ou especificações originais durante a obra, poderão significar incrementos importantes no orçamento inicial, se a programação de obras prevista pelo construtor se alterar significativamente. Devido ao risco financeiro que assume o construtor, o preço fornecido para execução da obra pode refletir este risco, sendo elevado para compensar eventuais custos não previsíveis. Vantagens para o construtor: Se todos os elementos do projeto estão bem definidos no início da obra, haverá pouca necessidade de interferência do proprietário e projetistas no andamento dos trabalhos. Um bom gerenciamento de obra (mão de obra, compra de materiais, etc.) pode aumentar a margem de ganho do construtor. Desvantagens para o construtor: Existe o risco financeiro. Orçamentos mal elaborados, aumentos de preços não previstos dos insumos, desperdícios durante a construção, entre outros, podem causar prejuízo ao construtor. b) Contrato por empreitada de mão de obra: O preço global proposto pelo executante refere-se somente ao fornecimento da mão de obra para a execução dos serviços. Os custos referentes aos materiais de construção são de responsabilidade do proprietário. Vantagem para o proprietário: A compra direta dos materiais, sem nenhuma sobretaxação por parte do construtor pode significar uma redução de custo. Desvantagem para o proprietário:
  • 5. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 5 Necessidade de maior envolvimento na execução da obra. Vantagem para o construtor: Menor risco (se comparado com o contrato por empreitada global), já que o contrato envolve somente parte do custo total da obra. Desvantagens para o construtor: Maior envolvimento do proprietário durante a execução, o que pode dificultar o gerenciamento da obra. Menores possibilidades de ganhos para o construtor, já que envolve somente os custos com a mão de obra. c) Contrato por Administração: O construtor recebe uma remuneração (fixa ou um percentual sobre os gastos da obra) para executar a obra. Eventuais variações dos custos em relação à um orçamento inicial serão de responsabilidade do proprietário. Uma variante deste tipo de contrato é a administração interessada, no qual, havendo uma economia em relação ao custo inicial previsto, o construtor recebe uma bonificação adicional correspondente a uma porcentagem preestabelecida da economia obtida. O contrato por administração pode ser empregado quando, pela natureza da obra, a previsão de custo se mostrar imprecisa (por exemplo: reformas) Vantagem para o proprietário: Maior liberdade par efetuar alterações em relação ao projeto inicial. Desvantagem para o proprietário: Quando adotada a forma de remuneração do construtor através de um percentual sobre os gastos da obra, o contrato desestimula a busca pela economia, já que maiores gastos significam maiores ganhos para o construtor. Vantagem para o construtor: Em princípio, não existe risco financeiro para o construtor. Desvantagem para o construtor: Maior envolvimento do proprietário no processo de execução da obra. d) Contrato por preços unitários: São contratos que podem ser estabelecidos entre proprietário e construtor ou entre construtor e operários, referentes à execução de serviços específicos de uma obra. O preço de determinado serviço é fixado (por exemplo: R$ por m2 para colocação de azulejos), e conforme o serviço for sendo executado os pagamentos serão feitos mediante medições periódicas das quantidades concluídas. Este tipo de contrato incentiva a produtividade, porém requer maior controle afim de que não haja redução de qualidade dos serviços. Dependendo da conveniência, os vários tipos de contratos acima descritos, podem ser empregados simultaneamente, relacionados à serviços específicos ou diferentes partes de uma mesma obra. Assim, por exemplo, em uma construção, as fundações poderiam ser contratadas por empreitada global, a estrutura por empreitada de mão de obra, a colocação de piso por custos unitários e a decoração interior por administração. 1.3.5 Execução de obras Na etapa de execução participam diversos interveniente tais como construtor, empreiteiros subcontratados, operários, fabricantes e fornecedores de materiais e equipamentos, técnicos, laboratórios de ensaios tecnológicos, agentes fiscalizadores do setor público, entre outros. A qualidade da execução baseia-se na articulação destes diversos intervenientes, comprometendo-os com a qualidade de seus processos e produtos parciais e com a qualidade do produto final, cujo objetivo é satisfazer as necessidades do usuário da edificação. Os principais elementos a serem observados objetivando a qualidade do gerenciamento e execução de obras podem ser assim resumidos:
  • 6. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 6 a) Qualidade no gerenciamento e execução da obra: - Procedimentos padronizados pela própria empresa para elaboração de orçamentos (discriminação orçamentária, critérios e procedimentos de medição de serviços, composições unitárias, sistema informatizado) - Planejamento do canteiro de obras (layout, programação visual, sistemas de transporte e circulação, áreas de vivência) - Planejamento formal das etapas de produção (cronogramas de barras ou rede PERT/CPM) - Planejamento de entrega dos materiais e de gerenciamento dos estoques - Planejamento de atividades e de operações, com respectivo dimensionamento das equipes - Controle e retroalimentação do planejamento das etapas, das atividades e das operações - Apropriação dos custos efetivamente incorridos - Programa de segurança no trabalho e de melhoria das condições das áreas de vivência (instalações sanitárias, vestiário, alojamento, local de refeições, cozinha, área de lazer, ambulatório, etc) - Procedimentos para execução dos serviços - Controle de qualidade dos serviços (plano de amostragem de materiais para fins de ensaio) - Controle tecnológico dos materiais produzidos na obra - Programa de aferição e calibragem dos equipamentos de medição e ensaio - Programa de manutenção de equipamentos e de ferramentas - Programa de seleção e qualificação de fornecedores de serviços (subempreiteiros) b) Qualidade na aquisição de materiais: - Especificações técnicas para a compra de materiais - Controle de recebimento dos materiais na obra - Orientação para o armazenamento e transporte dos materiais - Programa de seleção e qualificação de fornecedores de materiais, serviços e equipamentos c) Qualidade em recursos humanos - Critérios para seleção e contratação de pessoal - Programas de treinamento na empresa - Avaliação de desempenho dos recursos humanos - Sistema de incentivos (financeiros ou motivacionais) na empresa 1.3.6 Uso da edificação Concluída a construção, na etapa de uso estão envolvidas as atividades de operação e manutenção da edificação. A operação da edificação significa a utilização por parte dos usuários dos espaços e dos sistemas que compõem a construção, (sistemas elétrico, hidráulico, sanitário, esquadrias, comunicações, revestimentos, etc), dentro dos limites operacionais previstos. Tais sistemas, dependendo de sua durabilidade e condições de uso, estarão sujeitos à intervenções de manutenção - atividades que visam repor a qualidade inicial da edificação ao longo de sua vida útil (repinturas, troca de peças com desgaste, etc.). Reparações ou modificações que devam ser feitas na edificação ao longo do tempo, podem exigir uma consulta aos projetos originais. Todas as modificações que porventura tenham sido introduzidas durante a obra, alterando o projeto original, devem ser documentadas elaborando- se o chamado Projeto como construído, que incorpora ao projeto original as soluções efetivamente adotadas. Ao final da vida útil das construções rurais, os serviços de demolição parcial ou total, são atividades que requerem a participação de um Responsável Técnico, exigindo planejamento e orientação de forma a que os serviços se desenvolvam de forma segura, e se for o caso, preservando alguns materiais para reutilização futura.
  • 7. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 7 CAPÍTULO 2 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 2.1 Considerações gerais Este capítulo destina-se aos estudantes da disciplina de Construções Rurais do curso de Agronomia, Zootecnia, Engenharia florestal e também a construtores e técnicos ligados à construção rural. Por isso, não é nossa intenção aprofundar o assunto, mas preparar o técnico para o conhecimento dos materiais e técnicas construtivas, capacitando-o para o planejamento das obras e instalações agropecuárias. Assim, por exemplo, o leitor não estará capacitado a calcular estruturas de concreto armado, mas poderá perfeitamente interpretar e orientar a sua execução. Estará capacitado a identificar as causas de defeitos, tais como umidade, manchas, desconforto térmico, trincas, entre outros e as possíveis maneiras de corrigi-los. 2.2 Materiais de construções Os materiais de construção podem ser simples ou compostos, obtidos diretamente da natureza ou resultado de trabalho industrial. O seu conhecimento é que permite a escolha dos mais adequados à cada situação. Do seu correto uso depende em grande parte a solidez, a durabilidade, o custo e a beleza (acabamento) das obras. As condições econômicas de um material de construção dizem respeito à facilidade de aquisição e emprego do material, aquela dependendo de sua obtenção e transporte, e esse de sua manipulação e conservação. As condições técnicas (solidez, durabilidade e beleza) são examinadas especialmente quanto à trabalhabilidade, durabilidade, higiene e estética. A durabilidade implica na estabilidade e resistência a agentes físicos, químicos e biológicos, oriundos de causas naturais ou artificiais, tais como luz, calor, umidade, insetos, microorganismos, sais, etc. Os requisitos de higiene visam a saúde e ao bem-estar do usuário da construção. Observa- se sobre este ângulo, o poder isolante de calor e do som, o poder impermeabilizante e a ausência de emanações de elementos prejudiciais. O fator estético é observado quanto ao aspecto do material colocado, de cujo emprego simples ou combinado, se pode tirar partido para a beleza da obra. Obs: Um material é mais econômico que outro, quando em igualdade de condições de resistência, durabilidade, estabilidade e estética, tiver preço inferior de assentamento na obra. Ou ainda, quando em igualdade de preço apresentar maior resistência, durabilidade, estabilidade e beleza. Cabe ao técnico (engenheiro) entre as opções possíveis às que melhor atendam as condições acima. Para isto devem ser consideradas as propriedades físicas, químicas e mecânicas dos materiais, sendo que estas normalmente são determinadas pela tecnologia experimental. 2.2.1 Agregados Pode ser definido como um material granular, sem forma e volume definidos, de atividade química praticamente nula (inerte) e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia. Essas propriedades devem ser conhecidas e serão caracterizadas nesse item. Classificação dos agregados segundo a dimensão das partículas: - Agregado graúdo: seixo rolado, brita (esses fragmentos são retidos na peneira com abertura de 4,8 mm). - Agregado miúdo: pó de pedra, areia (esses fragmentos passam na peneira com 4,8 mm de abertura).
  • 8. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 8 A aplicação desses materiais é variada podendo ser citado o uso em lastro de vias férreas, bases para calçamento (lastro), adicionadas aos solos ou materiais betuminosos para construir os pavimentos, na confecção de argamassas e concretos, etc.. 2.2.1.1 Britas Provêm da desagregação das rochas em britadores e que após passar em peneiras selecionadoras são classificadas de acordo com sua dimensão média, variável de 4,8 a 76 mm. Classifica-se em brita número zero, um, dois, três e quatro. Figura 2.1 – Exemplos de britas comerciais utilizadas em construções civis e rurais. São normalmente utilizadas para a confecção de concretos, podendo ser obtidas de pedras graníticas e ou calcárias. Britas calcárias apresentam menor dureza e normalmente menor preço. Para concreto armado a escolha da granulometria baseia-se no fato de que o tamanho da brita não deve exceder 1/3 da menor dimensão da peça a concretar. As mais utilizadas são as britas número 1 e 2. As britas podem ser utilizadas também soltas sobre pátios de estacionamento e também como isolante térmico em pequenos terraços. Cascalho ou pedra-de-mão, são os agregado de maiores dimensões sendo retidos na peneira 76 mm (pode chegar até a 250mm). Utilizados normalmente na confecção de concreto ciclópico e calçamentos. Tabela 2.1 - Classificação de acordo com a granulometria das britas Pedra 0 (ou pedrisco) 4,8 a 9,5 mm Pedra 1 9,5 a 19 mm Pedra 2 19 a 25 mm Pedra 3 25 a 38 mm Pedra 4 38 a 76 mm Pedra-de-mão (cascalho) 76 a 250 mm Qualidades exigidas das britas: - Limpeza (ausência de matéria orgânica, argila, sais, etc.); - Resistência (no mínimo possuírem a mesma resistência à compressão requerida do concreto); - Durabilidade; - Serem angulosas ou pontiagudas (para melhor aderência). 2.2.1.2 Seixo rolado Encontrado em leitos de rios deve ser lavado para se utilizá-lo em concretos. O concreto feito com esse material apresenta boa resistência, inferior, porém, ao feito com brita.
  • 9. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 9 Figura 2.2 – Exemplos de seixos rolados comerciais utilizadas em construções civis e rurais. 2.2.1.3 Areia Obtida da desagregação de rochas apresentando-se com grãos de tamanhos variados. Pode ser classificada, pela granulometria, em areia grossa, média e fina. Deve ser sempre isenta de sais, óleos, graxas, materiais orgânicos, barro, detritos e outros. Podem ser usadas as de rio e ou do solo (barranco). Não devem ser usadas a areia de praia (por conter sal) e a areia com matéria orgânica, que provocam trincas nas argamassas e prejudicam a ação química do cimento. As areias são usadas em concretos e argamassas e para isso merecem algum cuidados como veremos a seguir: Areias para concreto: Utiliza-se nesse caso a areia de rio (lavada), principalmente para o concreto armado, com as seguintes características: grãos grandes e angulosos (areia grossa); limpa; esfregada na mão deve ser sonora e não fazer poeira e nem sujar a mão. Observar também a umidade, pois quanto maior a umidade destas, menor será o seu peso específico. Areia para alvenaria: Na primeira camada do revestimento de paredes (emboço) usa-se a areia média. Para o revestimento final chamado reboco ou massa fina, areia fina. Aceita pequena porcentagem de argila (terra) para o assentamento de tijolos em alvenarias e no emboço. Obs: é difícil encontrar uniformidade nas dimensões de grãos de areia de mesma categoria. Essa desigualdade é conveniente contribuindo, para obtenção de melhores resultados em seu emprego, pois diminui a existência de vazios na massa, e para a diminuição do volume dos aglomerantes (cimento, cal) na mistura, que são materiais de maior custo. 2.2.1.4 Saibro Tem aparência de terra barrosa, basicamente de argila, proveniente da desagregação de rochas. Pode-se dizer que é um material proveniente de solos que não sejam muito arenosos e nem muito argilosos. É utilizado como componente de argamassas para alvenaria e revestimentos. Não deve ser utilizado em paredes externas, pois a ação da chuva e da radiação solar provocam trincas e fissuras na massa. 2.2.2 Aglomerantes Os aglomerantes são os produtos ativos empregados para a confecção de argamassas e concretos. Os principais são: cimento, cal e gesso. Apresentam-se sob forma de pó e, quando misturados com água formam pastas que endurecem pela secagem e como conseqüência de reações químicas. Com o processo de secagem os aglomerantes adere-se nas superfícies com as quais foram postos em contato.
  • 10. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 10 2.2.2.1 Cimento Material pulverulento (pó) de cor acinzentada, resultante da calcinação de pedras calcáreas carbonatadas contendo entre 20 a 40% de argila. Distingue-se da cal hidratada por ter maior porcentagem de argila e pela pega dos seus produtos ocorrer mais rapidamente e proporcionar maior resistência a esforços mecânicos. Figura 2.3 – Exemplos de jazida de argila e cimentos comerciais utilizadas em construções civis e rurais. Obs: pega é um fenômeno físico-químico através da qual a pasta de cimento se solidifica. Terminada a pega o processo de endurecimento continua ainda durante longo período de tempo, aumentando gradativamente a sua dureza e resistência. Exemplo: resistência à compressão de um bloco de argamassa de cimento e areia, traço 1:3 - a 3 dias – 80 kg/cm2 , a 7 dias – 180 kg/cm2 e a 28 dias – 250 kg/cm2 . A pega sofre influência de diversos fatores, sendo retardada pelas baixas temperaturas, pelos sulfatos e cloretos de cálcio. É acelerada pelas altas temperaturas e pelos silicatos e carbonatos. O cimento comum é chamado PORTLAND, havendo diferentes tipos no mercado: - cimento de pega normal: encontrado comumente à venda; - cimento de pega rápida: só a pedido; - cimento branco: usado para efeito estético (azulejos, etc.). Obs: - O cimento de pega normal inicia a pega entre 0,5 e 1 hora após o contato com a água, onde se recomenda misturar pequenas quantidades de cada vez, de modo a essas serem consumidas dentro daquele espaço de tempo; - O cimento não deve ser estocado por muito tempo, pois pode iniciar a pega na embalagem pela umidade do ar, perdendo gradativamente o seu poder cimentante. O prazo máximo de estocagem normalmente é de um mês. - 1 saco de cimento = 50 kg = 35,3 L = 1.420 kg m-3 . A indústria nacional já produz cimentos especiais cuja literatura especializada poderá esclarecer devidamente aos interessados. 2.2.2.2 Cal É produto que se obtém com a calcinação, à temperatura elevada de pedras calcárias. Essa calcinação se faz entre outras formas, em fornos intermitentes, construídos com alvenaria de tijolos refratários. Há dois tipos de cal utilizadas em construções: hidratada e hidráulica. a) Cal hidratada A cal hidratada ou comum faz a pega ao ar ao contrário da hidráulica, que exige o contato com a água. A partir da “queima” da pedra calcária em fornos, obtemos a “cal viva” ou “cal virgem”. Esta não tem aplicação direta em construções, sendo necessário antes de usá-la, fazer a “extinção” ou “hidratação” pelo menos com 48 horas de antecedência. A hidratação consiste em adicionar dois ou três volumes de água para cada volume de cal. Há forte desprendimento de calor e após certo tempo as pedras se esfarelam transformando-se em pasta branca, a que se dá o nome de “CAL HIDRATADA” ou “CAL APAGADA”. É nesta forma
  • 11. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 11 que tem sua aplicação em construções, sendo utilizada em argamassas na presença ou não de cimento para rejuntar tijolos ou para revestimentos. A cal em pasta pode ser também ser utilizado dissolvido em água, na proporção de mais ou menos 1,3 gramas, para litro d’água, formando a pasta utilizada em pinturas. No mercado encontra-se a cal viva e a cal hidratada. b) Cal hidráulica Contém maior porcentagem de argila que a cal hidratada. Endurece pela ação da água, na ausência de ar. É usada para casos específicos tais como fabricação de ladrilhos, alicerces, vedação de trincos e infiltrações. Tem pouco uso em construções rurais. 2.2.2.3 Gesso É obtido da gipsita (sulfato de cálcio hidratado e calcinado). Tem forma de pó branco, com granulometria muito fina. Quando misturado na água inicia a pega, endurecendo dentro de 20 a 40 minutos. Utilizado para produção de argamassa fina que se emprega no revestimento de forros, em forma de ornatos. Usado somente em revestimentos internos, pois tem poder de absorver lentamente a umidade do ar, perdendo a sua consistência. Tem pouca importância em construções rurais. 2.2.3 Argamassas São obtidas a partir da mistura de um ou mais aglomerantes com água e materiais inertes (areia ou saibro). Esses materiais tem a finalidade de diminuir a retração, melhorar a trabalhabilidade e a secagem e baixar o custo. Devem ser resistentes para suportarem esforços, cargas e choques. Devem resistir também aos agentes atmosféricos e ao desgaste. Quando enterradas ou submersas devem resistir à ação da água. Em geral, a resistência das argamassas aumenta com o passar do tempo. Argamassas de cimento e areia após um mês atingem 1/3 da resistência final e a metade aproximadamente após 3 dias. O aumento a partir deste prazo é bem mais lento, desenvolvendo-se durante anos. 2.2.3.1 Traço Expressa a dosagem dos elementos que compõem as argamassas e concretos. É mais conveniente expressar o traço em volume. Assim o traço 1:4 de cimento e areia indica 1 parte de cimento e 4 partes de areia. Em geral, quanto maior a proporção de aglomerante, maior a resistência, aumentando também o custo. Deve-se procurar adequar o traço à resistência requerida. A tabela 1 fornece alguns exemplos. A granumetria das areias tem grande importância nas características da argamassa (resistência e impermeabilidade). Areias finas exigem maior porcentagem de aglomerante (1:1 ou 1:2), ao passo que as médias e grossas são mais resistentes e econômicas, exigindo menor porcentagem de aglomerante. Indicações quanto ao uso das areias nas argamassas: - Para revestimentos finos, reboco - areia fina; - Para assentar tijolos, emboço - areia média; - Para alvenarias de pedras - areia grossa. 2.2.3.2 Água Deve ser limpa e isenta de impurezas, sais e matérias orgânicas. A quantidade influi na consistência, tornando-a “branda ou mole” quando em excesso e “árida ou seca” quando escassa. O excesso de água no ato de misturar materiais provoca escorrimento (perda) do aglomerante, diminuindo a resistência. Pode-se observar também as seguintes recomendações: - Em tempo chuvoso ou locais úmidos usar argamassa menos branda;
  • 12. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 12 - Em tempo seco a argamassa será branda, porém sem provocar escorrimentos; - Temperatura da água - entre 10 e 20 0 C, visto que temperaturas mais baixas retardam a “pega” e mais altas aceleram-na. Obs: O tempo de pega pode ser alterados com aditivos, porém constitui serviço especializado. Exemplo: carbonatos e o sódio aceleram a pega enquanto que o cloreto de cálcio retarda-a. Em ambos os casos a resistência fica alterada. a) Argamassas de cal Podem ser usadas no traço 1:3 ou 1:4 de cal e areia para assentar tijolos e no primeiro revestimento de paredes (emboço), devendo nestes casos a areia ser média. Para o revestimento fino (reboco) usa-se o traço 1:1, sobre o emboço. Neste caso a areia deve ser fina e peneirada, assim como a cal. Para melhorar a impermeabilidade e a resistência destas, pode-se acrescentar 50 a 100 kg de cimento por m3 de argamassa. Argamassas de cal podem ser preparadas em grandes quantidades, utilizando-se durante toda obra (pega lenta). b) Argamassas de gesso Obtêm-se adicionando água ao gesso, aceitando-se também pequena porcentagem de areia. A principal utilização é em interiores, na confecção de ornamentos ou estuque. Assim seu uso em construção rurais é muito reduzido. c) Argamassas de cimento Podem ser usadas em estado de pasta (cimento e água) para vedações ou acabamentos (“nata”) de revestimentos, ou com adição de areia. A adição de areia torna-as mais econômicas e trabalháveis, retardando a pega e reduzindo à retração. Devido à pega rápida do cimento (em torno 30 minutos) as argamassas com este aglomerante devem ser feitas em pequenas quantidades, devendo ser consumidas neste período. 2.2.3.4 Utilização Para assentar tijolos e mesmo para o emboço pode-se usar argamassa 1:8 de cimento e areia ou cimento e saibro. A argamassa de cimento e areia 1:8 costuma ficar muito árida, com pouca plasticidade. Isso pode ser melhorado com a adição de cal (argamassa composta) ou mesmo adicionando 10 % de terra vermelha peneirada. Tacos de cerâmica podem ser assentados com argamassa 1:4 de cimento e areia. Tijolos laminados ou concreto armado (superfície lisa) devem ser chapiscados com argamassa “branda” de cimento e areia 1:6, melhorando a aderência da superfície. Argamassas 1:3 de cimento e areia são utilizadas para revestimentos de pisos. Outros exemplos são apresentados na tabela 1 e na parte referente à técnicas construtivas. 2.2.3.5 Cálculo dos componentes A quantidade de cada componente utilizado no preparo de argamassas é obtida por meio da seguinte equação: (2.1) Em que: C – m3 de cimento por m3 de argamassa; a – parte de areia no traço. A quantidade de areia é obtida por meio da seguinte equação: (2.2)
  • 13. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 13 Em que: A = m3 de areia por m3 de argamassa. 2.2.3.6 Mistura ou preparo Sobre um estrado de madeira coloca-se o material inerte (areia ou saibro) em formato de cone e sobre este se coloca o aglomerante. Misturar com auxílio de uma enxada até haver uniformidade de cor. Refazer o cone, abrindo-se a seguir um buraco no topo, onde se adiciona a água em porções. Mistura-se com a enxada, sem deixar escorrer a água até a homogeneidade da mistura. Em argamassas compostas de cimento, cal e areia, o cimento é colocado na hora da utilização, à argamassa previamente misturada de cal e areia. Máquinas podem ser utilizadas no preparo de argamassa, porém só compensam economicamente, em grandes obras. Figura 2.4 – Preparo manual e mecânico de argamassa.
  • 14. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 14 Tabela 2.2 - Uso e indicações das argamassas com o referido traço recomendado. Uso Traço - Alvenaria de pedra em fundações de baldrame Cimento e areia grossa 1:16 Cimento, cal e areia grossa 1:2:12 - Muro de Arrimo, Alvenaria de Pedra Cimento e areia grossa 1:5 - Alvenaria de Tijolos Cimento, areia ou saibro 1:8 Cimento, areia + 10% terra vermelha 1:8 Cimento, saibro e areia 1:3:9 Cal e areia 1:4 Cimento, cal e areia 1:2:8 - 1:2:10 - Emboços Cimento, areia ou saibro 1:8 Cimento, areia + 10% areia vermelha 1:8 Cimento, saibro e areia 1:3:9 Cal e areia 1:4 Cimento, cal e areia 1:2:8 - 1:2:10 - Rebocos Cimento, cal e areia fina 1:2:5 Cal e areia fina 1: 1 Cal e areia com 50 kg cimento/m3 1:2 - Chapisco em Superfícies Lisas Cimento e areia 1:6 - Assentamento Tacos, Ladrilhos, Mármores e Pedras em Placas Cimento e areia 1:4 - 1:5 - Assentamento em Azulejos Cimento, cal e areia 1:2:8 Cimento, areia e saibro 1:3:5 - Revestimento de Piso Cimento Cimento e areia 1:3 - 1:4 Obs - Argamassas podem ser encontradas prontas e ensacadas, bastando adicionar-lhes água. 2.2.4 Concretos 2.2.4.1 Concreto simples Concreto simples é uma mistura do aglomerante (cimento) com agregados (areia e brita) e água, em determinadas proporções. Empregado em estado plástico, endurece com o tempo, fato este acompanhado de um aumento gradativo da resistência (a resistência de cálculo é obtida aos 28 dias de idade). Seu uso, nas construções em geral, é bastante amplo, podendo as peças serem moldadas no local ou serem pré-moldadas. Como exemplo de utilização podemos citar os pisos em geral, as estruturas (com adição de ferro) como lajes, pilares, vigas, escadas, consoles e sapatas. Cada um desses segue traços específicos e técnicas especiais de fabricação. Para todos os casos, no entanto, os materiais componentes (cimento, areia, brita e água) devem sofrer boa seleção. Além desta escolha, cuidados especiais devem ser lembrados na mistura e no lançamento do concreto.
  • 15. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 15 a) Propriedades Peso específico Varia com o peso específico dos componentes, com o traço e com o próprio adensamento. Assim os traços mais fortes (1:2:4 cimento, areia e brita) serão de maior peso específico que os magros (1:4:8 cimento, areia e brita) para o mesmo adensamento. O uso de um agregado como a brita basáltica fará que um concreto tenha maior peso específico que o similar de brita calcária, mantidas as demais condições de traço e adensamento. O peso varia de 1.800 a 2.600 kg/m3 com exceção dos concretos leves, nos quais a brita pode ser substituída por argila expandida e outros. Dilatação Térmica Com o aumento da temperatura ambiente o concreto se dilata, acontecendo o inverso com as baixas temperaturas. Alguns autores citam que em condições entre –15 0 C a +50 0 C a dilatação é 0,01 mm por metro linear para cada grau centígrado. Por este motivo lajes expostas ao tempo (sem cobertura) sofrem violentos movimentos de dilatação-contração durante mudanças bruscas de temperatura, o que causa trincas e como conseqüência a penetração de água (infiltração). Porosidade e Permeabilidade Dependem da dosagem (traço), do adensamento, da porcentagem de água e do uso ou não de aditivos. Dificilmente consegue-se obter um concreto que não seja poroso. A impermeabilidade completa só é conseguida com aditivos ou pinturas especiais. Quanto maior a porosidade menor será a resistência e a durabilidade do concreto. Desgaste Varia com a resistência, sendo menor o desgaste para uma maior resistência. A resistência dependerá dos fatores: adensamento, fator água-cimento, traço, componentes, cura e idade. A resistência aos diversos esforços pode ser medida em laboratório de materiais, através de corpos de provas e máquinas especiais. Traço É a proporção entre os componentes, normalmente expressa em volume. Por exemplo 1:4:8 - 1 parte de cimento, 4 de areia e 8 de brita. Quanto maior a proporção de cimento na mistura, maior a resistência do concreto, mantidas as demais condições. b) Cálculo dos componentes A quantidade de cada componente utilizado no preparo de concretos é obtida por meio da seguinte equação: (2.3) Em que: D – quantidade de cimento (kg); b – parte de areia no traço; c – parte de brita no traço; X – relação água/cimento (varia de 0,48 a 0,70). A quantidade de areia é obtida por meio da seguinte equação: (2.4) Em que:
  • 16. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 16 A = quantidade de areia (m3 ). A quantidade de brita é obtida por meio da seguinte equação: (2.5) Em que: B = quantidade de brita (m3 ). A quantidade (m3 ) de água é obtida por meio da seguinte equação: (2.6) c) Formas de mistura Mistura manual A areia é colocada sobre um estrado ou lastro de concreto, formando um cone. Sobre ela colocar o cimento, misturando-os cuidadosamente (normalmente com o auxílio de uma enxada) até que apresentem coloração uniforme. Refazer o cone no centro do estrado e sobre o mesmo lançar a brita, misturar novamente. Torna-se a refazer o cone, abrindo uma cratera no topo, a qual se adiciona a água pouco a pouco, misturando e refazendo o cone a cada vez. Nenhuma água deve escorrer, sob pena de perde-se o cimento e diminuir a resistência final do concreto. Mistura- se até atingir uniformidade de cor e umidade. Evidentemente é difícil misturar 1 m3 de concreto por vez. Assim divide-se a quantidade de cimento de modo que cada mistura se faça com 1 ou ½ saco de cimento. Mistura mecânica Determinadas obras, pelo volume de concreto e rapidez exigida na mistura, podem justificar a compra ou o aluguel de uma betoneira (misturadora mecânica) de concreto. As betoneiras são encontradas em volume de 180 a 360 litros de concreto pronto. São reversíveis, o que com movimento manual facilita para abastecer com os materiais e para despejar o concreto pronto. Estas são de tambor móvel, que gira em torno de um eixo com o auxílio de um motor elétrico. Os componentes são lançados dentro do tambor, com o movimento de rotação são arrastados e caem repetidas vezes sobre si mesmos, o que ocasiona a mistura. O tempo de mistura varia de um a dois minutos, suficientes para uma boa homogeneidade. A ordem de colocação dos componentes deve ser primeiramente a brita, o cimento, a metade da água, a areia e por fim o restante da água (aos poucos). d) Lançamento Uma vez pronta a mistura o concreto deve ser usado rapidamente (antes de ocorrer), sob pena de endurecer na masseira. O transporte em pequenas obras é feito em baldes ou carrinhos de mão. Grandes obras podem exigir o transporte a vácuo ou esteiras. Nas fôrmas, devem ser convenientemente apiloado com ponteiros de ferro, colher de pedreiro ou mesmo vibrador mecânico de modo a possibilitar um bom adensamento e um concreto menos poroso. Em qualquer caso não deixa subir a superfície da peça concretada excesso de água ou pasta, a qual deixaria o interior poroso. Em lajes, a superfície é acertada com réguas ou sarrafos apoiados em guias, retirando-se os excessos. A superfície a concretada não deve ser “acabada” ou alisada com colher metálica, o que traria a superfície dessa uma película fina com muita água, facilitando a evaporação rápida e originando trincas.
  • 17. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 17 e) Sazonamento ou Cura do Concreto A cura é caracterizada pelo endurecimento do concreto com o conseqüente aumento da sua resistência, o que ocorre durante longo período de tempo. Manter a umidade da peça concretada é importante no início do processo de endurecimento. O concreto exposto ao sol e ventos perde água por evaporação muito rapidamente antes que o endurecimento tenha ocorrido em bom termo. Tornando-se neste caso menos resistente e mais permeável. A fim de que a cura se faça em ambiente úmido, pode-se lançar mão de alguns artifícios: - Molhar a superfície durante três dias, várias vezes ao dia, dependendo da umidade relativa do ar, ventos, etc. - Cobrir a superfície com sacos vazios de cimento ou com serragem, areia molhada - esses devem ser colocados após início de pega (em torno de 1 hora) para evitar que fique a superfície marcada. 2.2.4.2 Concreto de cascalho tipo ciclópico Usado no caso de lastro de piso sobre terrapleno, em obras de pouca importância e sujeitas a cargas pequenas como terreiros de café, currais, passeios, piso para residências térreas. O cascalho vem misturado à areia em proporções variadas e à porcentagem também variada de terra. O traço em volume pode ser será 1:10 ou 1:8 ou 1:15 (cimento e cascalho) conforme a natureza do serviço, a unidade sendo representada pelo aglomerante. 2.2.4.3 Concreto ciclópico É o produto proveniente do concreto simples ao qual se incorpora pedras-de-mão, dispostas regularmente em camadas convenientemente afastadas de modo a serem envolvidas pela massa. É utilizados em alicerces diretos contínuos (alicerces corridos), pequenas sapatas e muros de arrimo. Exemplo de traços - 1:4:8 (cimento, areia e brita) com 40% de pedra-de-mão. As pedras de mão podem representar no máximo 40% do volume. 2.2.4.4 Concreto armado É a união de concreto simples às armaduras de aço. Sabe-se que o concreto simples resiste bem aos esforços de compressão e muito pouco aos demais esforços. No entanto, elementos estruturais como lajes, vigas, pilares, são solicitados por outros esforços (tração, flexão, compressão e cisalhamento), ultrapassando as características do concreto simples. Por isso torna- se necessário a adição ao concreto de um material que resiste bem a estes esforços, o aço por exemplo. A união dos dois materiais é possível e realizada com pleno êxito devido a uma série de características comuns, dentre elas: - Coeficientes de dilatação térmica praticamente iguais (0,000001 e 0,0000012 o C-1 ); - Boa aderência entre ambos; - Preservação do ferro contra a ferrugem. O concreto armado apresenta uma série de vantagens, entre as quais: - Boa resistência mecânica, a vibrações e ao fogo; - Adaptação a qualquer fôrma, permitindo inclusive montar-se peças esculturais; - Resistência aos esforços aumenta com o tempo; - Material higiênico por ser monolítico. Todavia algumas desvantagens também existem, como por exemplo: - Impossibilidade de sofrer modificações; - Demolição de custo elevado e sem aproveitamento do material demolido; - Necessidade de formas e ferragem, o que aumenta a necessidade de mão-de-obra; - Dificuldade de moldagem de peças com seções reduzidas.
  • 18. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 18 2.2.4.5 Concretos especiais Existem uma infinidade de concretos especiais obtidos a partir da adição de aditivos na mistura e/ou pela substituição dos materiais tradicionais, a fim de proporcionar a esses características diferenciadas. Entre eles ressaltam-se os concretos cujo peso pode ser reduzido de 40 a 60% do concreto simples, diminuindo-se também a resistência, obtidos a partir da substituição da brita por um material leve (argila expandida ou isopor); concreto de características variadas (alta resistência, impermeabilidade, etc.) obtidos a partir da utilização de aditivos. O concreto esponjoso, por exemplo, é conseguido adicionando-se na massa um aditivo a base de alumínio sob a forma de pó finíssimo, que na presença da pasta reage, desenvolvendo gases que tornam a massa porosa. Neste caso as placas conseguidas têm características de isolantes termo acústicos. Tabela 2.3 - Dosagem do concreto de acordo com a finalidade. Finalidade Traço Materiais (m3 de concreto) Cimento (kg) Areia (l) Brita (l) Serviços de grande responsabilidade 1:2:2 488 600 600 Postes altos, caixas-reservatórios 1:2:3 388 554 683 Vigas, lajes, pilares, consoles 1:2,5:4 292 520 687 Capeamento lajes pré-fabricadas 1:2:4 328 458 771 Concreto estrutural (grandes cargas) 1:2,0:3,5 343 490 706 Cintas de amarração 1:2,5:5 255 454 750 Cintas de amarração 1:3:5 242 518 711 Pisos sobre Terrapleno 1:4:8 178 510 840 Obs: Cálculo empírico das quantidades não demonstrando a ferragem e considerando: - peso variável do concreto de acordo com o traço de 2400 a 2600 kg/m3 ; - fator água-cimento na mistura de 0,48 - 0,70 de acordo com a importância; - materiais sem correção como aconteceria com a umidade da areia. 2.2.5 Materiais Cerâmicos Produtos cerâmicos são materiais de construção obtidos pela moldagem, secagem e cozimento de argilas ou misturas de materiais que contém argilas. Exemplos de produtos cerâmicos para a construção: tijolos, telhas, azulejos, ladrilhos, lajotas, manilhas, refratárias, etc.. Podemos classificá-los da seguinte forma: Materiais de Cerâmica Vermelha - porosos: tijolos, telhas, etc.; - vidrados ou gresificados: ladrilhos, tijolos especiais, manilhas, etc.. Materiais de Louça - pó de pedra: azulejos, materiais sanitários, etc.; - grés: materiais sanitários, pastilhas e ladrilhos, etc.; - porcelana: pastilhas e ladrilhos, porcelana elétrica, etc.. Materiais Refratários - tijolos para fornos, chaminés, etc. 2.2.5.1 Tijolos Materiais (blocos) que rejuntados com argamassa formam paredes, pilastras e mesmo baldrames e alicerces.
  • 19. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 19 Variam bastante quanto ao material, método de confecção e nas medidas. Os tipos mais utilizados são: tijolos maciços de barro cozidos, tijolos furados de barro cozidos, tijolos laminados de barro cozidos, tijolos de solo cimento prensados, tijolos ou blocos de concreto. Estes dois últimos não são cerâmicos. Características de qualidade exigidas dos tijolos de barro cozidos: Regularidade de forma e dimensões; Cantos resistentes; Massa homogênea (sem fendas, trincas ou impurezas); Cozimento uniforme (O cozimento é responsável pela regularidade de medidas); Som metálico quando percutido com martelo; Em alguns casos exigi-se impermeabilidade; Facilidade de corte. Obs: quanto à resistência mecânica, os tijolos maciços podem ser classificados em 1ª e 2ª categorias, conforme a carga limite de compressão que suportam. a) Tijolos maciços São moldados a mão ou máquinas em formas de madeira ou metálicas a partir de uma mistura de barro amassada. São colocados para secar em terreiros nivelados, e revirados durante a secagem para diminuir o empenamento. Posteriormente, quando endurecem, são empilhados deixando possibilidade para circulação de ar. Nesta fase são cobertos com plástico ou palhas. Finalmente são cozidos a alta temperatura em fornos. Figura 2.5 – Tijolo maciço comum Dimensões próximas de 21 x 10 x 5 cm, são usuais. A dimensão maior é o dobro da dimensão média, somada a junta. A dimensão menor é a metade da dimensão média. Isto é feito para facilitar o assentamento. O peso específico de sua alvenaria é de aproximadamente 1600 kg/m3 . * peso unitário: 2,50kg * resistência do tijolo: 20kgf/cm² * quantidades por m²: parede de 1/2 tijolo: 77un e parede de 1 tijolo: 148un b) Blocos cerâmicos (tijolos furados) Fabricados em argila, moldados por extrusão, possuem furos prismáticos ou cilíndricos. São de maior dimensão que os maciços e de alvenaria mais leve (em torno de 1200 kg/m3 ). São fabricados mecanicamente, secos à sombra e posteriormente queimados em fornos, observando os mesmos requisitos do tijolo maciço. Figura 2.6 – Tijolo furado cilíndrico e prismático
  • 20. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 20 Os mais comuns são de 6 furos e suas dimensões são variadas, por exemplo: 25 x 20 x 10 cm e 20 x 20 x 10 cm. * quantidade por m²: parede de 1/2 tijolo: 22un e parede de 1 tijolo: 42un * peso 3,0kg * resistência do tijolo espelho: 30kgf/cm² e um tijolo: 10kgf/cm² * resistência da parede 45kgf/cm² Comparativamente aos maciços possibilitam um maior rendimento da mão-de-obra e menor gasto de argamassa, entretanto no revestimento exigem um chapisco prévio. Os blocos são classificados em estruturais e de vedação. Os estruturais são adequados a suportar cargas além do peso próprio da alvenaria, dispensando em alguns casos o uso de vigas e pilares de concreto armado. Os de vedação são utilizados na confecção de paredes divisórias internas e externas que necessitam apenas suportar o peso próprio. Obs: Limites estabelecidos pelas normas brasileiras Tolerância dimensional: ± 3 mm; Desvio de esquadro: ± 3 mm; Empenamento: ± 3 mm; Absorção de água: entre 8 e 25%. Os limites impostos buscam assegurar uma melhor qualidade das obras, bem como facilidade e economia de mão-de-obra e de argamassa de assentamento e revestimento. Os limites de absorção permitem uma aderência adequada entre os blocos cerâmicos e a argamassa. Outros dados que são usados em projetos são resistência ao fogo, resistência térmica, isolamento acústico, etc.. As famílias de blocos são completados por diversas peças de forma a evitar desperdícios e quebras, tais como: blocos inteiros, meio blocos, canaletas, peças jota, blocos para passagem de tubulações, etc.. Vantagens dos blocos cerâmicos (tijolos Furados) sobre os tijolos maciços: Menos peso por unidade de volume; Diminuição da propagação de umidade; Melhor isolante térmico e acústico; Menor custo de mão de obra e de material. c) Tijolos laminados São mecanicamente enformados e prensados. Sua superfície é lisa e apropriada para obras de luxo, deixados sempre aparentes. Para diminuir o seu peso, é feito com furos verticais. Figura 2.7 – Tijolo laminado Dimensões semelhantes à do tijolo furado comum, porém seu preço é sensivelmente maior. * quantidade por m²: parede de 1/2 tijolo: 70un e parede de 1 tijolo: 140un. * peso aproximado 2,70kg * resistência do tijolo 35kgf/cm² * resistência da parede: 200 a 260kgf/cm² d) Tijolos de solo cimento (não cerâmico)
  • 21. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 21 Proveniente de mistura manual ou mecânica do solo pulverizado com cimento e água, compactado a um teor de umidade desejável a fim de obter boa densidade e resistência. Os melhores tipos de solos são os que têm cerca de 65 % de areia com silte na composição ou aqueles que tem argila variando de 10 a 35 %. Em geral usa-se traço de 1:10 (cimento e solo) em volume. * dimensões: 20x10x4,5cm * quantidade: a mesma do tijolo maciço de barro cozido * resistência a compressão: 30kgf/cm² Figura 2.8 – Tijolo de cimento Devem ser secados à sombra, sendo que a má dosagem de água prejudica a sua resistência. Exige também para seu revestimento um chapisco prévio. Medidas em torno de 23 x 11 x 6 cm. e) Tijolos ou blocos de concreto (não cerâmico) São confeccionados a partir de uma mistura de cimento com pedriscos ou pó de pedra peneirado na porção 1:9 ou 1:10. O fator água-cimento deve ser baixo para obter-se boa resistência. Os tijolos são enformados e comprimidos em máquinas. Após prensagem devem sofrer “cura” à sombra, molhando-se duas ou três vezes por dia, durante 3 dias, no mínimo. O pátio de cura deve ser livre de corrente de ar, para a evaporação ser lenta. Em grandes fábricas usam-se câmaras de cura, úmidas, conseguindo-se produto com melhor qualidade e rápida secagem. Apresenta como vantagens boa resistência e grande rendimento de mão-de-obra. As dimensões são também variadas, como se exemplifica: 40 x 20 x 20 cm e 40 x 20 x 15 cm. Segundo a ABCP o peso da alvenaria é de 850 kg/m3 a 1200 kg/m3 . Figura 2.9 – Bloco de concreto 2.2.5.2 Telhas Usadas com finalidade de drenar as águas pluviais dos telhados e controle térmico ambiental do interior de instalações. As de uso mais generalizado são as cerâmicas, de cimento amianto, as metálicas e as plásticas. Estas três últimas não são cerâmicas. a) Telhas cerâmicas Exemplos de modelos existentes no mercado: francesa, curva, canal e colonial. Características de qualidade exigidas das telhas cerâmicas: - Impermeabilidade: absorção de água inferior a 20% do peso próprio; - Boa resistência à flexão: 100 kgf ou 1000 kN; - Tolerância dimensional: ± 2 %; - Empenamento: < 5 mm;
  • 22. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 22 - Tal qual os blocos cerâmicos, é importante verificar existência de trincas e fendas, as arestas, superfícies e o som característico de bom cozimento. Figura 2.10 – Exemplos de telhas cerâmicas Tabela 2.2 - Algumas características comparativas podem ser estabelecida entre a francesa e a colonial Características Francesas Colonial Peso por unidade 2 a 2,7 kg 1,7 a 2,0 kg Quantidade por m2 16 24 a 30 Peso/m2 de cobertura 32 a 43 kg 34 a 52 kg Inclinação mínima % 50% 25% Quanto ao custo há considerável vantagem a favor do tipo francesa, no entanto a estética do tipo canal ou colonial é bem superior. Observando-se o peso/m2 de telhado, na tabela anterior, pode-se deduzir que o madeiramento do telhado pode ser mais econômico no caso das telhas francesas. São ambas moldadas em máquinas especiais prensadas e secas à sombra, em prateleiras de galpões. Posteriormente são levadas a fornos especiais e queimadas a elevada temperatura. Telhas muito queimadas são em geral mais empenadas e apresentam trincas. Pelo seu acabamento são classificadas nas categorias 1a e 2a. . Obs.: nos arremates de duas águas de telhados se utilizam telhas cumeeira. b) Telhas de cimento amianto ou fibro cimento (não cerâmica) São pastas de cimento amianto em dosagens especiais prensadas em formas específicas de acordo com variados modelos. Constituem coberturas mais leves que as de barro exigindo estrutura mais leve e esbelta. Seus perfis são bastante variados sendo os mais comuns os ondulados e os trapezoidais. Essas telhas para sua fixação exigem algumas peças, dentre elas: parafusos com arruelas de chumbo, de 110 mm, 150 e 200 mm; diversos tipos de ganchos chatos para a fixação em
  • 23. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 23 madeira, concreto e estrutura metálica; e ganchos com rosca e pino com rosca. Ainda deve se prever o uso de massa de vedação, a ser usada com parafusos e ganchos com rosca ou pinos com rosca. É aplicada debaixo da arruela de chumbo e sobre a telha. Figura 2.11 – Exemplos de telhas de cimento aminato c) Telhas trapezoidais ou grandes perfis (não cerâmica) São telhas de cimento amianto com o diferencial de permitem cobertura com pequeno ângulo de inclinação 1 a 3 %, devido à sua espessura e formato. Figura 2.12 – Exemplos de telhas trapezoidais Sua largura é em torno de 0,5 ou 1,0 m. O comprimento é variável: para a largura de 0,468 m o comprimento pode ser de 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5 e 7,0 m. Já para a largura de 1,0 m o comprimento varia de 3,0, 3,7, 4,6, 6,0, 6,7, 7,4, 8,2 e 9,2 metros. A grande vantagem em tais coberturas é permitir grande espaçamento entre as terças, reduzindo-se a estrutura. d) Telhas de alumínio (não cerâmica) Por suas características positivas de leveza, estética seu consumo em construções rurais vem crescendo gradativamente, de uma maneira específica na construções de galpões, oficinas, avicultura, suinocultura etc.. Suas dimensões variam conforme o fabricante, recomendando-se as do tipo Standart - onduladas ou trapezoidais. Figura 2.13 – Exemplo de telhas de alumínio O comprimento é variável, podendo ser fornecido em medidas de até 20 m, variando a espessura de 0,4 a 0,8mm. Seus complementos são cumeeiras, cumeeira shed, rufo e contra-rufo. A fixação faz-se com pregos especiais e arruelas de borracha para estrutura de madeira e ganchos para as metálicas.
  • 24. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 24 e) Telhas plásticas - PVC rígido (não cerâmica) São opacas ou translúcidas em diferentes cores e em comprimentos variáveis de até 12 m. Constituem cobertura econômica para abrigos, entradas e sheds entre outras aplicações. Podem ainda serem utilizadas como complementos de cobertura de cimento amianto onduladas, permitindo melhorar as condições de iluminação natural. Por enquanto tem pouca difusão na zona rural. Seu perfil é também ondulado. Figura 2.14 – Exemplo de telhas de plástico. Tal como telhas Standard de alumínio, exigem pequeno espaçamento das terças, geralmente menor que 1,20 m. Tabela 2.3 - Materiais para cobertura (telhas), vantagens e desvantagens Tipo Vantagens Desvantagens Sanduíche e isopor Ótimo isolamento térmico Custo elevado Sapé Bom isolamento térmico menor custo Risco de incêndio abrigo de insetos Madeirit Material resistente Custo elevado Alumínio Simples Boa refletividade Sujeita a danos por granizo e ventos Telha de barro Bom isolamento térmico Dificuldade de limpeza Telha de cimento amianto Praticidade Mau isolamento térmico Telha de chapa zincada Boa durabilidade, baixo custo Mau isolamento térmico e acústico
  • 25. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 25 CAPÍTULO 3 ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS 3.1 Introdução O princípio que deve nortear qualquer construção, grande ou pequena é o de fazer uma obra praticamente perfeita, no menor tempo possível e ao menor custo, aproveitando o máximo rendimento das ferramentas e da mão-de-obra. Este é considerado o princípio fundamental das construções. Logicamente é muito difícil, senão impossível, fazer-se a obra perfeita, mas deve-se procurar, por todos os meios, aproximar-se desta situação. Para que isto seja possível torna-se necessário, acentuada atenção em todas as fases de construção. Estas fases são: trabalhos preliminares, de execução e de acabamento. Trabalhos preliminares São os trabalhos iniciais que antecedem a construção propriamente dita, dentre eles: elaboração do programa, escolha do local, estudo do subsolo, anteprojeto e projeto, organização da praça de trabalho, terraplenagem ou acerto do terreno e locação da obra. Trabalhos de execução Consta da construção propriamente dita, dentre eles: abertura das valas de fundação, consolidação do terreno, alicerces, baldrames, obras em concreto, aterros e apiloamento, paredes e divisórias, armação de andaimes, engradamento e cobertura do telhado, pisos, forros, esquadrias, assentamento das tubulações de água, esgotos e eletricidade, revestimentos das paredes, dentre outros. Trabalhos de acabamentos Constitui a parte final da obra, dentre eles: assentamento de ferragem nas esquadrias, rodapés, aparelhos elétricos, aparelhos sanitários, equipamentos, vidros, pintura, limpeza geral, dentre outros. Analisemos agora detalhadamente cada item. 3.2 Trabalhos preliminares 3.2.1 Programa Para se organizar o projeto de uma construção qualquer deve-se levar em conta três fatores básicos: - lista dos cômodos e componentes que a obra irá necessitar; - conhecimento aprofundado do mecanismo de serviços que ali serão realizados; - existência de códigos normadores. Ao final do curso, com a soma de conhecimentos específicos e gerais bem superiores ao do momento atual, ter-se-á melhores condições para elaboração de um programa. Exemplo: Para se planejar uma maternidade de suínos são necessários conhecimentos de Economia, de Sociologia, de Zootecnia e de Construções, pois o projeto deve-se adequar as condições técnico-econômicas da propriedade, à raça dos animais, às especificações de produção, ao manejo, à forma de trabalho, aos equipamentos e às condições físicas do terreno, de modo a possibilitar que os trabalhos diários se desenvolvam com segurança, rapidez e menor esforço físico, apresentando ainda lucratividade. Esta programação deve ser elaborada em comum acordo com o proprietário, sendo necessário o conhecimento do projetista das condições locais. Supondo que a propriedade deseje trabalhar em um programa de confinamento com alto nível sócio-econômico e que o manejo proposto (mecanismo dos serviços a serem executados) indique: a) Número de porcas (matrizes) no plantel = 60;
  • 26. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 26 b) As fêmeas serão conduzidas a maternidade em torno de 5 dias antes da data prevista do parto; c) Antes de entrarem na maternidade serão lavadas e desinfetadas; d) Na maternidade, serão encaminhadas às gaiolas individuais de parição, onde ficarão por aproximadamente 26 dias (21 após o parto); e) Após este período os leitões irão para a creche e as porcas irão ao piquete para fêmeas em descanso para posterior “cobertura”; f) Deverão ser previstos depósitos de alimentos específicos para porcas e leitões e água potável; g) Deverá haver sistema de aquecimento (equipamentos) para os leitões nas primeiras semanas; h) A limpeza dos dejetos deverá ser rápida e eficiente; i) O ambiente deverá ser protegido de insolação para conforto dos animais; dentre outros. Os cômodos e componentes que a obra irá necessitar, em resumo, são: a) Local para lavar e desinfetar as porcas com mangueira de água, piso com dreno, etc.. b) gaiolas de parição, dotadas de contenção da fêmea, de escamoteador para leitões (protetor), abrigo para os leitões com sistema de aquecimento, dreno posterior para esgotos, ponto de água, comedouro, dentre outros. c) Setor de depósito, com cômodo-caixa para ração concentrada (leitões e porcas), armário para produtos veterinários, mesa e fichário para anotações, balança, dentre outros. d) Corredor de circulação comunicando as partes componentes da construção. Além destes dados, anotar sugestão para divisórias, pé direito, cobertura, esquadrias, tipo de materiais, vãos e outros que fixem melhor ainda as diretrizes do projeto. Esta seria a composição do programa, permitindo bom fluxograma ou caminhamento do tipo “linha de montagem industrial” aos animais, pessoas e maquinaria. 3.2.2 Escolha do local Compõe-se de uma série de averiguações a fim de que se possa tirar do local o máximo de vantagens. Várias questões devem ser analisadas na escolha do local, as principais são: - Não há impedimento legal para uso do terreno? - A topografia permite a implantação econômica da obra? - A natureza do subsolo permite uma construção estável e pouco onerosa? - O local permite um fluxograma eficiente? - Oferece boas condições quanto a vias de acesso, direção de ventos, clima, pouco barulho? - Há possibilidade de obtenção de boa água e energia elétrica? - Há possibilidade de escoamento de águas pluviais, águas servidas e dejetos? - Análise do mercado local. Seu produto terá aceitação na região? - Existe disponibilidade de matéria prima na região? - Oferece facilidade para manejo, tratamento e destino final para os resíduos? Etc.. Terrenos muito acidentados ou pelo contrário, possíveis de inundação devem ser rejeitados em detrimento de outros que exijam menor movimento de terra e/ou drenagem e impermeabilizações. O terreno ideal é o seco, firme, com leve inclinação, em local calmo, bem arejado e com boa insolação. Não sendo possível ter-se-á que lançar mão de artifícios que encarecerão a obra. 3.2.3 O projeto Existem inúmeros tipos de projetos, tais como: estrutural, arquitetônico, hidráulico, sanitário, elétrico, de decoração, de urbanização, etc.. De um modo geral as exigências e normas são muitas parecidas. Nesta apostila vamos retratar apenas o projeto arquitetônico. Os projetos constam de duas partes, a gráfica e a descritiva. A parte gráfica compõem os desenhos fazendo parte a planta de situação-orientação, a planta baixa, os cortes (longitudinal e transversal), os detalhes, a planta de cobertura e a(s) fachada(s). A parte descritiva contém as especificações técnicas, o memorial descritivo, o orçamento e o cronograma físico-financeiro.
  • 27. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 27 A apresentação gráfica prevê, na fase de composição do programa, o ante-projeto (estudo), que são tentativas ou esboços, inicialmente sem escala, onde se busca ordenar os espaços e passar as idéias para o papel. Somente após o ante-projeto estar do agrado geral é que se inicia a elaboração do projeto. Apesar de já ter sido visto em desenho técnico, convém ressaltar alguns itens básicos. a) Parte descritiva Memorial descritivo É onde o projetista justifica a solução abordada. Deve ser uma dissertação clara, direta e simples. Os temas são abordados na seqüência mostrada nas fases de construção, ou seja: trabalhos preliminares, trabalhos de execução e trabalhos de acabamento. Dentro de cada fase deve-se destacar cada etapa. Indica claramente as técnicas construtivas e os materiais a serem utilizados em cada item da construção. Evidentemente depende de conhecimento das técnicas de construção a serem vistas nos próximos capítulos. Por este motivo toda parte descritiva será objeto de monografia específica. No entanto, somente em obras de vulto ou concorrências é que há a necessidade do memorial. Fora destes casos, a explicação é verbal entre projetista e cliente ou mesmo pode deixar de existir. Orçamento É a estimativa do custo da obra. Construtores práticos costumam fazer um orçamento sumário, resultado da área da construção multiplicada por um custo arbitrário para mão-de-obra e material ou mesmo para o global da construção. Este custo arbitrário é baseado nas últimas obras que este construtor fez dentro do mesmo padrão de acabamento. Para países em desenvolvimento, sofrendo por oscilações na área econômica é um método perigoso. Exemplo: Uma habitação com padrão médio de acabamento, em dezembro de 1976 a importância média de R$ 1.200,00 por m2 (global), ficando a mão-de-obra em R$ 400,00 por m2 . As leis sociais incidindo em 40,5 % sobre a mão-de-obra. Pelo orçamento sumário, uma casa semelhante, com 100 m2 de área construída, daria uma custo global de R$ 30.000,00. Em 1999 as leis sociais representavam em torno de 130% sobre a mão-de-obra. Já o orçamento detalhado é um processo minucioso que se avalia os custos com materiais, mão-de-obra, leis sociais, despesas de projetos e aprovações, serviço de escritório, administração e margem de lucro. Exige bastante prática, visão e atenção estando no entanto, sujeito a erros. Definição de alguns conceitos técnicos: Ajuste de execução: É o acordo estabelecido entre proprietário e construtor. Um contrato pode ser feito baseado numa das formas seguintes de ajuste: Empreitada global: o construtor se encarrega da mão-de-obra, leis sociais, serviços de escritório, transporte materiais e ferramentas, entregando a obra em ponto de ser imediatamente utilizada. Empreitada de mão-de-obra: o construtor se encarrega apenas da execução dos serviços. Todo o material tem que ser colocado no canteiro ou praça de trabalho em tempo hábil. Também as leis sociais e transporte ficam por conta do proprietário. Administração técnica: em que o construtor orientador dará assistência técnica para execução, não lhe cabendo responsabilidade por materiais, mão-de-obra, leis sociais, e outras aplicações. O proprietário fará para qualquer caso, uma tomada de preços com 2 ou 3 candidatos, escolhendo a que melhor lhe convier. Grandes obras ou aquelas executadas para órgãos federais entre outros obedecerão a legislação específica constante de editais de concorrência. b) Parte gráfica Planta de situação-orientação Estabelece a posição do prédio ou obra em relação ao terreno (propriedade). Deve indicar principalmente: - Distância dos contornos às divisas e/ou outras construções de referência, tais como: cercas, estradas, árvores ornamentais, podendo essas também constar como ponto de referência;
  • 28. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 28 - Cotas altimétricas do terreno; - Orientação topográfica ou seja, a posição norte; - Demais instalações da propriedade. Planta baixa É a projeção em plano horizontal resultante de um corte da obra na altura do peitoril (aproximadamente 1,50m em relação ao piso de cada pavimento), por meio de plano imaginário horizontal. Observando a planta baixa, vemos que ela deve apresentar, os seguintes itens: localização dos diversos cômodos; localização de alvenarias, pilares e pilastras; dimensões dos elementos; portas, janelas e vãos livres com respectivas dimensões; cotas internas e externas; diferenças de nível - soleiras e degraus; projeção do beiral e projeção de passeios. Podendo indicar também a posição dos equipamentos. Cortes São projeções verticais de cortes efetuados por planos imaginários verticais. Podem ser longitudinais, quando feitos no sentido do maior comprimento da obra, e transversais, quando perpendiculares ao primeiro. Na planta baixa, o local exato dos cortes é indicado por linha grossa, interrompida e contendo letras como AB ou CD, etc. em cada extremidade. Os cortes devem ser efetuados nos cômodos que contenham maior dúvida ou necessidades de maiores esclarecimentos. Devem mostrar os seguintes itens com as respectivas dimensões: altura dos cômodos ou pé- direito; altura dos peitoris e vergas dos vãos; espessura das alvenarias; espessuras de lajes; perfil do terreno; altura do baldrame; aterros ou cortes; engradamento do telhado; diferença de nível dos pisos; sugestão de alicerce. Podem ainda indicar: revestimentos das alvenarias e posição de equipamentos. Detalhes Alguns elementos da construção exigem uma apresentação com pormenores que escalas reduzidas não reproduziriam a contento. Geralmente são partes ou peças de pequenas dimensões em relação a obra global. Planta de cobertura Representa a projeção em plano horizontal das águas ou planos inclinados da cobertura e os respectivos complementos como calhas, condutores, cumeeiras e espigões. Deve mostrar primordialmente: projeção das alvenarias, em linha interrompida, com traço fino; projeção das águas ou planos inclinados com cumeeiras e espigões; complementos tais como calha de beiral ou de rincão, condutores, rufos, etc.; indicação do sentido de queda das águas, por meio de setas e platibandas. Podem ainda conter as cumeeiras de ventilação, telhas de ventilação, lanternins e sheds. Fachada ou elevação É a projeção em plano vertical de uma ou mais faces externas. Geralmente a fachada principal, voltada para a entrada ou o local de melhor visão, recebe um tratamento estético mais elaborado. Isto é mais importante nas construções urbanas, pois na zona rural praticamente todas as fachadas ou pelo menos duas ou três são amplamente visualizadas. A fachada deve mostrar especificamente os materiais de acabamento e sua localização, assim como sugestão para cores. Muitos projetos aparecem sem a indicação de cor, por ser este um assunto muito pessoal, dependendo de aspectos psicológicos. Não confundir fachada com corte, nunca deve-se cotar a fachada. Apresentação do projeto Os originais são desenhados em papel vegetal ou mesmo do tipo manteiga, dependendo da importância da obra. Órgãos como o DIPOA do Ministério da Agricultura exigem projetos em papel tipo tela. Os originais são mantidos em arquivo, entregando-se aos clientes cópias heliográficas dos mesmos. O formato é de livre escolha, a não ser em caso de exigências em
  • 29. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 29 concorrências ou desenhos para órgãos oficiais que assim o exigirem. Neste caso os formatos serão A0, A1, A2, A3 ou A4. Dependendo da importância da obra, serão também necessários projeto elétrico, hidráulico e de esgotos, de cálculo estrutural, de interiores e paisagismo. No entanto, são itens requeridos em projetos urbanos (na maior parte das vezes). As cores podem ser desprezadas a não ser em caso de reformas, quando pode ser usado o esquema a seguir: alvenarias e partes cortadas a construir - cor vermelha; alvenarias e partes cortadas a demolir - cor amarela; alvenarias e partes cortadas que permanecem - branco ou preto. Escalas Para rápida leitura e interpretação do projeto, os desenhos devem ser apresentados em escala. Pode-se defini-la como a relação existente entre as dimensões naturais do objeto e a sua representação gráfica. Em projeto arquitetônico usa-se a escala numérica e/ou escala gráfica. A escala numérica é uma fração em que o numerador representa a unidade e o denominador o número de vezes que será ampliado no terreno. Assim a escala 1:100 indica que o comprimento de 1 cm no desenho, representa um comprimento de 100 cm ou 1 m no terreno. Em desenho arquitetônico as escalas normalmente utilizadas são: - planta baixa................ 1:50 e 1:100 - cortes......................... 1:50 - fachadas..................... 1:50 - cobertura.................... 1:100 ou 1:200 - situação-orientação..... 1:200 e 1:500 - detalhes (variável)...... 1:10, 1:5, 1:1 Obs: Ao cotar um desenho não se deve colocar a unidade, apenas o número equivalente. A escala gráfica aparece bastante em livros, devido à redução dos desenhos originais para se adequarem as páginas, conservando-se rigorosamente proporcionais as dimensões dos desenhos. É indicada logo abaixo do desenho respectivo, ao lado ou sob a legenda. 3.2.4 Organização da praça de trabalho Antes de iniciar-se a construção, há a necessidade de preparar o terreno previamente, de modo a conter a obra e mais uma área suficiente para a circulação de veículos, pessoal e depósito de materiais. Este local denomina-se “canteiro de obras” ou “praça de trabalho”. Uma boa praça deve ter as seguintes características: - Ser vedada aos animais e pessoas estranhas ao serviço; - Conter espaço desimpedido para carga e descarga; - Fácil acesso a veículos e pessoas; - Possuir depósito provisório para guarda de materiais como cimento, azulejos, etc., e ferramentas. Aí ficará também cópia do projeto a ser executado para consultas; - Ponto de água de boa qualidade; - Ponto de energia elétrica. Primeiramente é feito o acerto do terreno, em seguida construção das instalações provisórias como o galpão para depósito, tablado para preparo de argamassa e concreto (ou fixação da betoneira), instalação hidráulica e elétrica, etc.. É importante observar que os materiais devem ser dispostos na praça de trabalho de modo a permitir rápida execução das diversas fases da construção. Se for possível usar-se uma betoneira para o preparo do concreto, a brita e a areia devem ser colocadas próximas do equipamento para facilitar seu carregamento. Faz parte do canteiro de obras ou praça de trabalho, adequar as máquinas e equipamentos aos trabalhos que serão realizados, o que constitui técnica de administração. Todos estes fatores aliados possibilitarão seguir o princípio das construções, qual seja a de fazer obra “perfeita”, ao menor tempo com menor custo, aproveitando ao máximo o rendimento da mão-de-obra e das ferramentas.
  • 30. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 30 3.2.5 Pesquisa do subsolo É necessário para se planejar o tipo de alicerce a ser indicado. Para construções de vulto, sujeitas a elevadas cargas, o serviço é entregue a firmas especializadas e registradas no CREA (Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia) as quais dispõem de técnicos e equipamentos para sondagens. Estas sondagens determinarão o perfil do leito resistente para determinadas cargas, indicando profundidade e sugerindo soluções. Para obras urbanas, de pequeno porte e para construções rurais, muitas vezes é suficiente uma simples observação do terreno. Um terreno de pouca resistência pode ser denunciado na própria superfície, algumas vezes aparecendo alagada, outras vezes mostrando cor indicativa da presença de matéria orgânica em decomposição. Empiricamente pode-se se estabelecer a resistência do solo a partir do método da pá e/ou picareta, assim: - Quando a pá penetra com facilidade no solo, o terreno é pouco resistente neste ponto, devendo-se aprofundar mais. - Quando a pá não penetra no solo mas a picareta sim, o termo é de média resistência, em torno de 0,5kg /cm2 . - Quando a picareta só penetra no solo quando batida com força e mesmo assim há pequena penetração, diz-se que o termo é resistente, alcançando 0,8 a 1 kg/cm2 . Vê-se no entanto que o método é muito empírico e sujeito a erros. Um método que demanda tempo de observação e apresenta resultado apreciável é o MÉTODO DA MESA. Baseia-se no princípio segundo o qual um solo ou superfície sofre abatimento, quando se exerce sobre ela a ação continuada de determinada carga, durante um certo tempo. Procedimento para determinação da resistência do solo pelo método da mesa: - Abre-se uma cava de mais ou menos 2,00 x 1,80 m até a profundidade de 1,00 m. Acertar o fundo da vala, nivelando-o, porém sem compactá-lo; - Uma mesa de 4 pés com altura de 60 cm, dimensão de 1,40 x 1,00 m, tendo os pés seção de 50 cm2 cada, é colocada no fundo com bastante cuidado, devendo ficar nivelada. Coloca-se a seguir a régua, a prumo, ao lado a mesa sem encostar; - Marca-se o nível da mesa na régua (2,5 x 5 x 120 cm); - Coloca-se cuidadosamente e sem choques, sobre a mesa, cargas conhecidas como sacos de cimento, sacos de areia, simetricamente. - Passados 30 minutos verifica-se qual foi o aprofundamento da mesa. Repete-se o procedimento aumentando-se a carga, com intervalos de 30 minutos até que o aprofundamento seja entre 2 e 3 mm. Cálculo : - Seja P a carga total colocada somada ao peso da mesa (em kg); - Seja S a seção dos 4 pés (4 x 50 = 200 cm2 ); - Seja R a resistência a ser determinada em kg/cm2 . R = P/S (3.1) Indica-se o coeficiente de segurança do solo ( ), logo: R = __P__ (3.2) x S Exemplo: Supondo o peso da mesa de 50 kg, peso colocado de 1450 kg, coeficiente de segurança do solo igual a 10. Sendo a área dos pés da mesa é de 200 cm2 , tem-se:
  • 31. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 31 R = _1.500 = 0,75 kg /cm2 200 x 10 Logo, a uma profundidade de 1m a resistência do terreno será no mínimo igual a 0,75 kg/cm2 . De maneira geral maior profundidade da cava determina maior resistência do solo. Outro método que apresenta resultados satisfatórios da tensão admissível do solo é processo de percução que emprega a seguinte equação: 2 1 N E H N C S P adm (3.3) Onde: roldana adm = Tensão Admissível do Solo (kg/cm2 ) P = Peso (kg) tripé S = seção do peso (cm2 ) C = coeficiente de segurança (5-10) N = número de quedas (5-10) P H = altura de queda (cm) H E = aprofundamento no solo (cm) vala de fundação E Cada amostragem do método consiste em deixar cair, de uma determinada altura, um peso cilíndrico de valor conhecido, por um determinado número de vezes, e verificar o aprofundamento total causado no solo pelas quedas do mesmo. A determinação deve ser feita na profundidade em que se vai apoiar a sapata, e deve-se fazer no mínimo 3 amostragens em locais diferentes. De uma forma geral são encontradas as seguintes tensões admissíveis para os solos: 1 - Aterros ou entulhos suficientemente tecalcados e consolidados............ 0,5 kg/cm2 2 - Aterros de areias sem possibilidade de fuga............................................ 1,0 kg/cm2 3 - Terrenos comuns, bons, como os argilo-arenosos, embora úmido......... 2,0 kg/cm2 4 - Terrenos de excepcional qualidade como os argilo-arenosos secos....... 3,5 kg/cm2 5 - Rocha viva................................................................................................. 20,0 kg/cm2 3.2.6 Terraplanagem ou acerto do terreno Instalações rurais como aviários, estábulos, pocilgas entre outros, exigem terrenos planos a fim de facilitar a construção, não onerar o alicerce e facilitar a movimentação dentro da instalação. A terraplanagem de grandes áreas exige trator de esteira ou pelo menos trator de pneu com lâmina, retirando-se a terra com caminhões. Serviços em áreas reduzidas podem ser feitos com ferramentas manuais, retirando-se a terra com carroças, caminhões ou mesmo carrinho de mão. Antes de se realizar a terraplanagem é necessário que se faça a limpeza da superfície do terreno, bem como de demolições caso forem necessárias. Normalmente a terraplanagem consiste em corte e aterro. Os aterros devem ser feitos por superposições de camadas de 0,20 a 0,40 m de espessura (sem a presença de matéria orgânica, entulhos ou restos de vegetação) , recalcadas (bem compactadas) de modo a apresentar uma boa resistência e poder servir de base para a construção.
  • 32. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 32 3.2.7 Locação da obra Locar uma construção é marcar no terreno as projeções de paredes e alicerces, de conformidade com a planta baixa. Dois processos são usuais, cavalete e tábua corrida. a) Processo cavalete É utilizado para terrenos planos ou levemente inclinados. Deve-se usar trena de boa qualidade, a fim de não cometer erros de medida. A locação de uma obra por esse método consta dos seguintes passos: 1) Verificar a posição da linha principal (fachada) pela PLANTA DE SITUAÇÃO-ORIENTAÇÃO, determinando-se a linha A-B por meio de pontaletes de modo que AB > L. Colocar prego na cabeça dos pontaletes para melhor dimensionamento. 2) Marcar sobre AB os pontos C e D correspondentes a largura L da construção. 3) Com o esquadro de pedreiro, aplica-se ângulos de 900 , previsto na planta baixa, a partir de C e D. Determina-se a seguir as linhas ECF e GDH. 4) Nas linhas marcadas, locar I e J, de modo a corresponderem a IC = JD = M. 5) Nos pontos A, B, C, D, E, F, G, H colocam-se cavaletes feitos de tábuas serradas de 3o e de pontaletes com seção 8 x 8 cm, aproximadamente, firmemente cravados no solo. A altura dos cavaletes deve ser superior a do baldrame. 6) A seguir marca-se com pregos as distâncias a, b, c. Sendo, a = espessura da parede, b = espessura baldrame e c = espessura alicerce. Quando se quiser abrir as valas dos alicerces basta ligar os pregos correspondentes sobre os cavaletes, com cordão de nylon (linha de pescar) e riscar sobre o solo a sua projeção. Da mesma forma, após o alicerce, para fazer a fôrma do baldrame, ligam-se os pregos correspondentes. Da mesma forma para a espessura das paredes. Paredes intermediárias serão locadas da mesma forma. Abaixo temos em planta e perspectiva a obra a obra marcada. b) Processo tábua corrida Usado para terrenos inclinados. Para sua aplicação seguir os passos de 1 a 4 do processo anterior, respeitando o fato de que as medidas se fazem na horizontal. Em volta do perímetro da construção a 1,2 m de distância fixam-se pontaletes de 8 x 8 cm ou 8 cm (mais ou menos) distanciados de 1, 50 m ao longo de toda a construção. Sobre eles pregam-se tábuas de 3o de 20 x 2,5 cm em nível. Os eixos são determinados a partir de pregos fixados sobre as tábuas. 3.3 Trabalhos de execução Abrange a execução propriamente dita da obra, realizados após os trabalhos preliminares, incluindo. 3.3.1 Alicerce ou fundação São obras enterradas no solo com a finalidade de receber todas as cargas da construção transmitindo-as uniformemente sobre o leito da fundação (solo). A necessidade de enterrar as fundações visa evitar o escorregamento lateral e eliminar a camada superficial, geralmente composta de material em decomposição (de baixa resistência).
  • 33. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 33 Concreto ciclópico Tijolo Pedra Figura 3.2 – Exemplo de alicerces construídos com concreto ciclópico, tijolo e pedra. O leito de fundação é o plano que se prepara no subsolo para o assentamento dos alicerces. Tipos de fundações: podem ser diretas ou indiretas, subdividindo-se as diretas em contínuas e descontínuas. a) Fundações diretas contínuas São utilizadas quando o leito resistente encontra-se a profundidade inferior a 1,0 m. Para obras rurais e habitações de 1 ou 2 pavimentos o leito resistente pode ser encontrado muitas vezes a essa profundidade. A norma exige como profundidade mínima para fundação de 0,50 m Fundações diretas contínuas são valas contínuas sob todos os segmentos das paredes. Figura 3.3 - Fundação direta contínua Após o estudo de resistência e a locação da obra são abertas as valas nas dimensões especificadas pelo projeto. O fundo da vala contínua deve ser plano (nivelado). Para terrenos inclinados o fundo é feito em degraus de modo que não haja altura menor que 0,40 ou 0,50 m, a fim de eliminar a camada superficial. Após abertura da vala, deve-se fazer a compactação do seu fundo com soquete de ferro, peso mínimo de 20 kg, a fim de promover a consolidação do terreno e evitar a mistura de terra solta com o material do alicerce. Alguns pontos devem ser observados nesta fase, tais como presença de pontos fracos por presença de lixo, formigueiros, etc., os quais devem ser eliminados com enchimento de pedra ou terra apiloada. Todavia grandes depósitos ou “panelas” podem exigir uma sapata armada com reforço. O enchimento das valas pode ser feito com os seguintes materiais: concreto ciclópico, alvenaria de blocos de concreto argamassados, alvenaria de tijolos queimados argamassados, alvenaria de pedra sem argamassa.
  • 34. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 34 Terrenos úmidos exigem impermeabilização do respaldo, conforme será demonstrado adiante. Baldrames A fim de elevar o piso da construção em relação ao terreno utiliza-se o baldrame. Os materiais podem ser os mesmos usados no alicerce. Quando o baldrame é de alvenaria de tijolos e com altura superior a um metro recomenda-se cintar no respaldo com concreto armado. A caixa formada pelo interior dos baldrames deve ser aterrada, usando-se terra livre de matéria orgânica e apiloada em camadas de 15 a 20 cm. A fim de não aprofundar as fundações diretas contínuas além de 0,5 m pode-se usar o artifício de alcançar leito de maior resistência com o auxílio de brocas. Estas são furos feitos com um trado de 20 cm de diâmetro. As brocas são feitas a cada 0,50 m aprofundando até o solo resistente. Finalmente enche-se os furos de concreto. As cabeças são cobertas com sapata armada, conforme desenho específico. Sobre estas, eleva-se o alicerce normalmente. b) Fundações diretas descontínuas Indicadas para leitos resistentes a 1,0 m abaixo do nível do solo. Também para o caso específico de projetos cujas cargas de telhado, lajes e alvenarias sejam carregados em vigas e estas aos pilares, e estes por sua vez ao alicerce. A fundação portanto restringir-se-á ao pilar. São limitadas a 5,0 m de profundidade do leito resistente. A fundação direta descontínua consta de: sapata em concreto armado, simples ou ciclópico; toco de pilar e pilar em concreto armado ou madeira; e viga baldrame, unindo os tocos de pilar (o seu uso não é obrigatório). Os pilares e sapatas são, geralmente (mas não obrigatoriamente), de seção quadrada cujas dimensões serão compatíveis com as cargas e a resistência do terreno. Execução de sapatas descontínuas de concreto armado - Abrem-se as cavas de fundação de acordo com os cálculos – dimensões; - O fundo da vala deve ser apiloado com pedras em ponta, lançando-se lastro de 2 cm de concreto magro com a finalidade de consolidar o leito e evitar o contato terra - concreto; - Colocar radier ou ferragem armada; - Montar a fôrma de madeira, em tábuas de pinho 3a , juntamente com a ferragem, possibilitando forma tronco cônica; - Lança-se o concreto estrutural na sapata e toco do pilar; - A sapata deve ter sua superfície regularizadas com desempenadeira de madeira; - Após a pega pode-se desformar, lançando terra em torno desta e compactando; - As cabeças dos tocos de pilar serão unidas por vigas baldrame, deixando-se uma sobra de armação no toco de pilar para elevação do pilar; Obs: A fim de que não se aprofundar o leito mais de 2 m em terrenos de baixa resistência, pode- se utilizar brocas concretadas em número de 4 a 6 por sapata. Figura 3.4 - Fundação direta descontínua
  • 35. Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Rural Construções Rurais – Prof. Giovanni de Oliveira Garcia 35 Execução de sapatas descontínuas ciclópicas Galpões de máquinas, aviários, pocilgas, estábulos e coberturas em geral podem ter suas sapatas executadas em concreto ciclópico, em face de pequena carga que oferecem. As sapatas terão altura de 0,50m e seção determinada pela resistência do terreno e pelas cargas transmitidas. As covas são abertas e consolidadas como no caso anterior. A sapata poderá ser confeccionada com traço 1: 4: 8 com 40% de pedra-de-mão. A concretagem poderá ser feita no próprio local ou as sapatas transportadas e lançadas no fundo da vala. c) Fundação indireta Utilizadas quando o leito resistente acha-se a profundidade superior a 5,0 m. Ambos os processos anteriores seriam antieconômicos, tornando-se necessário a utização de estacas (concreto ou madeira) ou tubulões concretados. Utilizadas geralmente para obras civis em forma de prédios com mais de 2 pavimentos. Devem ser entregues a firmas especializadas de engenharia civil. Figura 3.5 – Fundação indireta 3.3.2 Obras em concreto armado Constituem as estruturas fundamentais sob a forma de pilares, vigas, lajes e sapatas. O concreto simples resiste apenas a esforços de compressão, devendo associar-se a armadura de ferro para resistir a esforços de tração, flexão e cisalhamento. a) Lajes maciças São placas de concreto armado, de pequena espessura em relação as suas outras dimensões e tem por finalidade suportar cargas perpendiculares pelas suas maiores dimensões (esforços de flexão). No meio rural, elas são aplicadas em forros, pisos, paredes de reservatórios, pontes, etc. As lajes podem ser simples ou contínuas. As lajes simples (ou isoladas) apoiam-se nas suas extremidades, não possuindo continuidade com lajes vizinhas. (fig. 2). As lajes contínuas por sua vez possuem continuidade com lajes vizinhas e também são apoiadas nas suas extremidades. A espessura mínima recomendada é de 5 cm para laje de forro, porém na prática, geralmente são adotadas espessuras de 7 a 8 cm para forro e de 8 a 10 cm para piso. Quando a relação entre seus vãos é maior que dois (a/b > 2), forma acentuadamente retangular, diz-se que a laje é armada em uma direção. Neste caso as barras principais (que irão suportar os esforços de tração) são colocadas no sentido de menor vão. As barras colocadas no sentido do maior vão, perpendiculares as primeiras, são denominadas barras de distribuição e têm por finalidade manter o espaçamento das barras principais e também de distribuir os esforços sobre estas.