Equipamento de Corte e Dobragem de Aco Em Varao

EQUIPAMENTO DE CORTE E DOBRAGEM DE

AÇO EM VARÃO

PEDRO DANIEL PACHECO CASALEIRO

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em

Presidente: Professor Doutor António Heleno Domingues Moret Rodrigues Orientador: Professor Doutor Luís Manuel Alves Dias Vogal: Professor Doutor Pedro Miguel Dias Vaz Paulo


AÇO EM VARÃO

EDRO DANIEL PACHECO CASALEIRO


Engenharia Civil

Júri

António Heleno Domingues Moret Rodrigues

Doutor Luís Manuel Alves Dias

Pedro Miguel Dias Vaz Paulo

Julho de 2010



EQUIPAMENTO DE CORTE E DOBRAGEM DE AÇO EM VARÃO

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil 1

AGRADECIMENTOS

Tratando-se a presente dissertação de mais uma etapa importante no meu percurso académico e

pessoal, quero aqui deixar o meu sincero obrigado a todos aqueles que directa ou indirectamente

contribuíram para a concretização deste objectivo.

Ao Professor Luís Alves Dias, meu orientador científico, pelos ensinamentos, esclarecimentos

prestados e disponibilidade, pelas sugestões e rigor transmitidos durante a realização deste trabalho

e disponibilidade concedida em todas as situações.

Ao Alexandre Elias, um dos responsáveis pelo Sistema Armafer da empresa CHAGAS, S.A., pela sua

pronta disponibilidade e resposta rápida e válida a todas as perguntas e dúvidas colocadas.

Ao Eng.º Firmino das Neves e à Eng.ª Maria João Surrécio, da AECOPS e ANEOP, respectivamente,

pela vontade e ajuda demonstradas que permitiram o enriquecimento da pesquisa bibliográfica para a

realização desta dissertação.

Ao Eng.º Reino Gomes e ao seu subempreiteiro do aço, o Sr. Rui, que na visita à obra das Termas do

Estoril foram incansáveis em esclarecer todas as questões relacionadas com a produção de

armaduras em estaleiro de obras.

Aos meus pais e irmão, pois se hoje cheguei onde estou foi em grande parte graças a eles, e a

pessoa que sou também se deve aos seus ensinamentos e exemplos de vida.

Aos que no início do curso eram apenas colegas, mas que hoje são amigos para o resto da vida, os

grandes: Ismael, Manu, Palha e Leiria.



RESUMO

A presente dissertação foi desenvolvida no âmbito do equipamento de construção, em particular do

equipamento de corte e dobragem de aço em varão. Pretendeu-se caracterizar o equipamento e

descrever as inovações tecnológicas que este tem sofrido ao longo dos anos, com vista a

seleccionar, perante um caso prático, o mais adequado tendo em conta os respectivos custos de

utilização e o sistema de fabricação de armaduras associado, isto é, fabricação em estaleiro central

ou fabricação em estaleiro de obras. Para tal, estabeleceram-se critérios de selecção do equipamento

e do sistema de fabricação de armaduras, que permitem entender as principais vantagens e

desvantagens inerentes a estes dois grandes grupos.

Este trabalho constitui uma ferramenta que pretende contribuir para ajudar na escolha deste

equipamento por parte de todos os envolvidos neste tipo de trabalho (corte, dobragem e amarração

de aço em varão), de molde a que os requisitos da obra a executar, a nível de custos, tempo de

execução e qualidade, sejam cumpridos. Para isso, a dissertação inicia-se com uma abordagem

sobre o estado da arte do equipamento de corte e dobragem de aço em varão utilizado em estaleiro

central e equipamento portátil de corte, dobragem e amarração utilizado em estaleiro de obra.

Apresentam-se exemplos destes equipamentos, incluindo as suas características principais, e

descrevem-se os sistemas de preparação de armaduras, tradicional e industrializado, seguida de uma

análise económica comparativa entre os mesmos. Definem-se critérios de selecção do equipamento e

do sistema de fabricação de armaduras, tendo em conta as vantagens e desvantagens inerentes a

cada um dos sistemas. Por último, aborda-se a organização de um estaleiro de armaduras em obra,

incluindo o armazenamento dos materiais, a organização do posto de trabalho e medidas preventivas

em matéria de segurança e saúde no trabalho nestes estaleiros.

Os estudos desenvolvidos permitem realçar, a nível do equipamento de estaleiro central, o grande

esforço na automação do processo de moldagem, qualidade do mesmo e redução significativa dos

desperdícios de varão. Sendo a intervenção humana no processo industrializado cada vez mais

reduzida, o operador da máquina tem assim um papel cada vez mais passivo no processo, sendo

apenas um controlador do mesmo. Relativamente ao equipamento de corte e dobragem de aço em

estaleiro de obras, salienta-se a evolução tecnológica no equipamento dito portátil, destacando-se as

suas qualidades de durabilidade e baixo peso, energia autónoma com recurso a baterias portáteis,

conforto ergonómico para o trabalhador e possibilidade de moldar os varões directamente no local de

aplicação da própria armadura.

Por último, a análise económica realizada mostrou que o custo de fabrico por unidade de medição

(kg) do sistema tradicional é, em geral, superior, ao do sistema industrializado, sendo de salientar que

os custos de mão-de-obra e materiais possuem um peso significativo no custo de fabrico das

armaduras de aço em varão.

Palavras-Chave: Equipamento de construção; armaduras de aço em varão, estaleiro de obras.



ABSTRACT

This dissertation focuses on construction equipment, more specifically on rebar bending and cutting

equipment. It endeavors to describe existing equipment and related technical innovations, with the

objective of selecting, on a practical basis, the most appropriate solution taking into consideration

costs and the production system, i.e. off-site and on-site production on a central and local construction

site, respectively. To this end, selection criteria were set to promote understanding of associated

advantages and disadvantages of both equipment and rebar production system.

This study is a tool that aims to assist all those involved in this type of work (cutting, bending and

tying of rebar) in the selection of this kind of equipment, so that project requirements in terms of costs,

time, performance and quality are met.

For this purpose, the study starts with a survey of the state of the art on the equipment for cutting and

bending rebar used off-site and portable equipment for cutting, bending and tying rebar used on-site. It

presents examples of this type of equipment, including its main features, and a description of systems

for the preparation of rebar, traditional and industrialized, followed by an economic comparative

analysis. Criteria are defined for the selection of equipment and rebar production systems, based on

advantages and disadvantages of each. Finally, it discusses the organization of on-site rebar

production facilities including materials storage, workplace organization and preventive safety and

health measures.

Previous studies on off-site cutting and bending equipment highlight a great automation effort, quality

improvements and a significant reduction of waste. Considering the ever decreasing human

intervention in the industrialized process, the operator assumes a more passive role, mainly as a

controller.

As for the on-site equipment, technological developments in the field of portable equipment should be

emphasised. These comprise, namely, durability, low weight, autonomy provided by portable batteries,

ergonomic advances and the ability to cut and bend rebar on-site.

Finally, the comparative economic analysis has shown that the production cost per unit of

measurement (kg) of the traditional system is generally higher than the industrialized system, given

the fact that labor costs and materials account for a significant proportion of the rebar production cost.

Keywords: construction equipment, rebar, on-site construction.



ÍNDICE GERAL

AGRADECIMENTOS ............................................................................................................ 1

RESUMO .............................................................................................................................. 2

ABSTRACT ........................................................................................................................... 3

ÍNDICE GERAL ..................................................................................................................... 4

LISTA DE QUADROS ........................................................................................................... 8

LISTA DE GRÁFICOS ........................................................................................................... 9

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................. 9

LISTA DE ABREVIATURAS .................................................................................................13

1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS ........................................................................................14

1.1 Enquadramento e Justificação da dissertação .......................................................14

1.2 Âmbito e Objectivos da dissertação .......................................................................15

1.3 Metodologia da dissertação ....................................................................................15

1.4 Organização da dissertação ...................................................................................17

2. O AÇO EM VARÃO NA CONSTRUÇÃO .......................................................................19

2.1 Dados estatísticos acerca da indústria do aço........................................................19

2.2 Evolução do betão armado.....................................................................................24

2.2.1 Descrição histórica .............................................................................................24

2.2.2 Aços para betão armado .....................................................................................26

2.2.3 Pormenorização de armaduras e execução de trabalhos ...................................27

2.3 Armaduras de aço na actualidade ..........................................................................28

2.3.1 Recepção do aço na obra ...................................................................................31



2.3.2 Antes do início das operações de betonagem ....................................................33

3. ESTADO DA ARTE DO EQUIPAMENTO DE CORTE E DOBRAGEM DE AÇO EM

VARÃO ................................................................................................................................35

3.1 Equipamento de pré-moldagem de aço em estaleiro central ..................................35

3.1.1 Construção com Computação Integrada (Computer-Integrated Construction (CIC)) 37

3.1.2 Sistema CAD/CAM .............................................................................................40

3.1.3 Desenvolvimento da automação de máquinas ....................................................42

3.1.4 Máquinas de controlo numérico (Numerically controlled machines) ....................42

3.1.5 Linguagem de máquinas de controlo numérico ...................................................43

3.1.6 Sistema de fornecimento de matéria-prima .........................................................44

3.1.7 Exemplos de sistemas de manuseamento de varões de aço em estaleiro central 46

3.1.8 Sistema de corte e dobragem .............................................................................49

3.1.9 Controlo adaptável ..............................................................................................51

3.1.10 Gestão dos desperdícios de varão .....................................................................56

3.1.11 Armazenamento temporário do produto final ......................................................58

3.1.12 Fábrica Compacta de armaduras de aço (Compact rebar shop) .........................59

3.2 Equipamento de corte e dobragem de aço em estaleiro de obras ..........................62

3.2.1 Equipamento portátil de corte e dobragem de aço em estaleiro de obras ...........62

3.3 Equipamento de amarração de armaduras ............................................................65

3.3.1 Equipamento de pré-amarração de armaduras em estaleiro central ...................65

3.3.2 Equipamento portátil de amarração de armaduras em estaleiro de obras ..........68

4. DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO DE CORTE E DOBRAGEM DE AÇO EM VARÃO .71

4.1 Equipamento de corte ............................................................................................72

4.1.1 Ferramentas manuais de corte ...........................................................................72

4.1.2 Máquinas tradicionais de corte em estaleiro de obras ........................................73

4.1.3 Equipamento portátil de corte .............................................................................76

4.1.4 Máquinas de corte em estaleiro central ..............................................................77

4.2 Equipamento de dobragem ....................................................................................85

4.2.1 Ferramentas manuais de dobragem ...................................................................85

4.2.2 Máquinas tradicionais de dobragem em estaleiro de obras ................................87

4.2.3 Equipamento portátil de dobragem .....................................................................91

4.2.4 Máquinas de dobragem em estaleiro central ......................................................92



4.3 Equipamento combinado ........................................................................................94

4.3.1 Ferramentas manuais combinadas de corte e dobragem ...................................94

4.3.2 Máquinas tradicionais combinadas de corte e dobragem em estaleiro de obras .95

4.3.3 Equipamento portátil combinado de corte e dobragem .......................................97

4.3.4 Máquinas combinadas de corte e dobragem em estaleiro central .......................98

5. ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA E CRITÉRIOS DE SELECÇÃO DO EQUIPAMENTO

E SISTEMAS DE PREPARAÇÃO DE ARMADURAS ......................................................... 105

5.1 Sistemas de preparação de armaduras ................................................................ 105

5.1.1 Sistema de preparação de armaduras com pré-moldagem de aço em estaleiro central 105

5.1.2 Sistema de preparação de armaduras em estaleiro de obras ........................... 107

5.2 Critérios de selecção ............................................................................................ 109

5.2.1 Selecção do equipamento ................................................................................ 109

5.2.2 Selecção do sistema de fabricação de armaduras ............................................ 112

5.3 Análise económica ............................................................................................... 120

5.3.1 Custo unitário da Mão-de-Obra (MO) ................................................................ 120

5.3.2 Custo unitário dos Materiais (MT) ..................................................................... 133

5.3.3 Custo unitário do Equipamento (EQ) ................................................................ 136

5.3.4 Custo unitário de Fabrico .................................................................................. 144

6. CONCLUSÕES GERAIS ............................................................................................. 146

7. DESENVOLVIMENTOS FUTUROS ............................................................................ 148

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS E BIBLIOGRAFIA....................................................... 150

GLOSSÁRIO ...................................................................................................................... 160

ANEXOS ................................................................................................................................ I

ANEXO I ............................................................................................................................. I

ANEXO II ...........................................................................................................................III

ANEXO III ......................................................................................................................... IV

ANEXO IV ......................................................................................................................... VI



ANEXO V ......................................................................................................................... VII

ANEXO VI ......................................................................................................................... IX

ANEXO VII ......................................................................................................................... X

ANEXO VIII ..................................................................................................................... XVI



LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Principais Especificações LNEC para aços em elementos de betão armado (LNEC, 2009) ............................................................................................................................................................... 28 Quadro 2 – Códigos dos países através do número de nervuras (Ganço, 2008) ................................ 30 Quadro 3 - Número de provetes a ensaiar na recepção do aço para verificar as propriedades das armaduras (NP ENV 13670-1:2007) ..................................................................................................... 32 Quadro 4 - Características de máquinas tradicionais de corte em estaleiro de obras. ........................ 74 Quadro 5 - Resumo de características técnicas das cortadoras (MUNDITUBO, 2010). ...................... 76 Quadro 6 - Características de equipamento portátil de corte (BN, 2010). ............................................ 76 Quadro 7 - Processo de corte automático (KRB, 2010). ....................................................................... 78 Quadro 8 - Capacidade de corte das guilhotinas da Schnell (SCHNELL, 2010). ................................. 79 Quadro 9 - Características de máquinas tradicionais de dobragem em estaleiro de obras. ................ 87 Quadro 10 - Acessórios de máquinas dobradoras (MUNDITUBO, 2010). ........................................... 89 Quadro 11 - Resumo de características técnicas das dobradoras (MUNDITUBO, 2010). ................... 89 Quadro 12 - Características de máquinas estribadoras. ....................................................................... 90 Quadro 13 - Características de equipamento portátil de dobragem (BN, 2010). .................................. 91 Quadro 14 - Resumo de características técnicas das máquinas de dobragem das linhas de dobragem da Schnell (SCHNELL, 2010). ............................................................................................................... 94 Quadro 15 - Características de máquinas tradicionais de corte/dobragem em estaleiro de obras. ..... 95 Quadro 16 - Resumo de características técnicas das combinadas (MUNDITUBO, 2010). ................. 97 Quadro 17 - Características de equipamento portátil de corte/dobragem (BN, 2010).......................... 97 Quadro 18 - Resumo de características técnicas da Bar Wiser 26 Dual da Schnell (SCHNELL, 2010). ............................................................................................................................................................. 104 Quadro 19 - Critérios principais de selecção do equipamento. .......................................................... 110 Quadro 20 - Critérios principais de selecção do sistema de fabricação de armaduras. ..................... 118 Quadro 21 - Retribuições mínimas de acordo com o CCT (retirado de CCT (2010))......................... 121 Quadro 22 - Comparação de custos da equipa de armação. ............................................................. 122 Quadro 23 - Custos da equipa de armação (sistema tradicional e industrializado)............................ 122 Quadro 24 - Valores de rendimento de mão-de-obra colectados. ...................................................... 124 Quadro 25 - Valores de rendimento de mão-de-obra utilizados. ........................................................ 125 Quadro 26 - Coeficientes tradutores da eficiência de trabalho (Manso et al., 2004). ......................... 126 Quadro 27 - Valores de produtividade representativos das obras (Araújo, 2000). ............................. 127 Quadro 28 - Análise estatística dos valores de produtividade (Araújo, 2000). .................................. 127 Quadro 29 - Percentagens de produtividade de PI e PF (adaptado de Araújo, 2000). ...................... 129 Quadro 30 - Caracterização das obras em que foram recolhidos dados sobre produtividade de armação (Jucá, 2006) .......................................................................................................................... 130 Quadro 31 - Rendimento de mão-de-obra colectado em campo (Casaleiro, 2010). .......................... 132 Quadro 32 - Custo unitário de mão-de-obra. ...................................................................................... 133 Quadro 33 - Preços de materiais pesquisados em bibliografia........................................................... 134 Quadro 34 - Preços de materiais pesquisados no mercado nacional. ............................................... 135 Quadro 35 - Custo unitário de materiais. ............................................................................................ 136 Quadro 36 - Preços de máquinas combinadas recolhidos junto de fornecedores. ............................ 138 Quadro 37 - Cálculo do valor da taxa de inflação do equipamento. ................................................... 140 Quadro 38 - Custos do equipamento recorrendo a pesquisa no mercado. ........................................ 142 Quadro 39 - Custos do equipamento recorrendo a preço de referência para aquisição. ................... 143 Quadro 40 - Valores de aluguer recolhidos junto de empresas de aluguer nacionais. ...................... 144 Quadro 41 - Custo unitário do equipamento (EQ), caso se recorra à modalidade de aluguer. .......... 144 Quadro 42 - Custo unitário de fabrico. ................................................................................................ 144 Quadro 43 - Preços unitários de produção de armaduras colectados. ............................................... 145 Quadro 44 - Número de varões por 10 cm de largura e várias alturas de empilhamento (Casaleiro, 2010). ...................................................................................................................................................... VI



Quadro 45 - Preços de varão para betão armado da empresa CHAGAS. ........................................... VII Quadro 46 - Preços de varão para betão armado da empresa J. Soares Correia. ............................. VIII Quadro 47 - Diâmetros mínimos de dobragem regulamentares (Trigo et al., 2009). .........................XXII Quadro 48 - Comprimento do corte (Trigo et al., 2009). .....................................................................XXII Quadro 49 - Equipamentos de Protecção Individual (EPI´s) (Trigo et al., 2009). ................................ LIV

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Produção mundial de aço no 1º Semestre de 2009 (WORLDSTEEL, 2009) ..................... 19 Gráfico 2 - Os 20 principais países exportadores de aço (ISSB, 2009) ............................................... 20 Gráfico 3 - Os 20 principais países importadores de aço (ISSB, 2009) ............................................... 20 Gráfico 4 - Evolução dos produtos siderúrgicos longos e planos (CHAGAS, 2009) ............................ 21 Gráfico 5 - Evolução dos preços de venda de produtos siderúrgicos (CHAGAS, 2009) ...................... 22 Gráfico 6 - Produção de aço em bruto em Portugal (EUROFER, 2010). ............................................. 22 Gráfico 7 - Evolução da produção de edifícios residenciais e não residenciais privados (AECOPS, 2009) ...................................................................................................................................................... 23 Gráfico 8 - Evolução da produção de edifícios não residenciais públicos (AECOPS, 2009) ............... 23 Gráfico 9 - Evolução da produção da Engenharia Civil (AECOPS, 2009) ............................................ 24 Gráfico 10 - Fornecimento de aço (Freire et al., 2001). ...................................................................... 112 Gráfico 11 - Índice de produtividade de armação (Lobo, 2004). ......................................................... 130 Gráfico 12 - Índice de produtividade do serviço de armação (Jucá, 2006). ........................................ 131

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Primeira construção de betão armado. Barco de Lambot de 1848 (Aplleton, 2005). .......... 25 Figura 2 - Primeira ponte em betão armado. Ponte de Monier de 1875 (Aplleton, 2005). ................... 25 Figura 3 - Sistema de vigas de Hennebique (Aplleton, 2005) ............................................................... 25 Figura 4 - Viaduto Duarte Pacheco, Lisboa (Aplleton, 2005) ................................................................ 26 Figura 5 - Nervuras transversais e exemplo de marcação dos varões (E 450-2008)........................... 29 Figura 6 - Perfil nervurado de varões de aço do tipo A400 NR e A400 NR SD (E 449-2008, E 455-2008) ...................................................................................................................................................... 30 Figura 7 - Perfil nervurado de varões de aço do tipo A500 NR e A500 NR SD (E 450-2008, E 460-2008) ...................................................................................................................................................... 31 Figura 8 - Perfil nervurado de varões de aço do tipo A500 ER (E 456-2008) ...................................... 31 Figura 9 - Máquina de dobragem com capacidade de dobrar vários varões em simultâneo (Johnston, 1993). ..................................................................................................................................................... 35 Figura 10 - Modelo de CIC (Miyatake et al., 1993). .............................................................................. 38 Figura 11 - Tradução de um programa em linguagem upper-level para a linguagem da máquina (Navon et al., 1995). .............................................................................................................................. 44 Figura 12 - Sistema de fornecimento de matéria-prima (Navon et al., 1995). ...................................... 45 Figura 13 - Pormenor do mecanismo de gancho da AutoShakeout (KRB, 2010). ............................... 47 Figura 14 - AutoShakeout (KRB, 2010). ................................................................................................ 47 Figura 15 - Apoio dos varões (KRB, 2010). .......................................................................................... 47 Figura 16 - EvacuBin (KRB, 2010). ....................................................................................................... 48 Figura 17 - BundleMatic (KRB, 2010). .................................................................................................. 48



Figura 18 - O BundleMatic reúne os varões soltos com recurso a duas correntes que apertam o conjunto de varões (KRB, 2010). .......................................................................................................... 49 Figura 19 - A bobina com o arame de atar é baixada em cima do conjunto de varões, em seguida, este é amarrado e o arame cortado (KRB, 2010). ................................................................................ 49 Figura 20 - Esquema descritivo do sistema de corte e dobragem (Navon et al., 1995). ...................... 50 Figura 21 - Exemplo de sequência de dobragem (Navon et al., 1995). ............................................... 50 Figura 22 - Transmissão da informação entre CRPP e o estaleiro central (Dunston et al., 2000). ...... 52 Figura 23 - Estrutura do FMS (adaptado por Dunston et al., 2000 de Gupta et al.,1989). ................... 53 Figura 24 - Esquema duma estrutura de controlo adaptável para a dobragem automatizada de varões de aço (Dunston et al.,2000). ................................................................................................................ 53 Figura 25 - Esquema da instalação do sistema de Controlo adaptável integrado (Dunston et al., 2000). ............................................................................................................................................................... 54 Figura 26 - Protótipo experimental de mesa de dobragem com alimentação automática (Dunston et al., 2000). ............................................................................................................................................... 55 Figura 27 - Sistema de armazenamento temporário do produto final (Navon et al., 1995). ................. 58 Figura 28 - AutoShakeout (CPI, 2007). ................................................................................................. 59 Figura 29 - Computador que controla a linha de corte (CPI,2007). ...................................................... 60 Figura 30 - Sistema de transporte e descarga de varões (CPI, 2007). ................................................ 60 Figura 31 - Sistema de transporte e descarregamento de varões (KRB, 2010). .................................. 60 Figura 32 - MagnaBend 235 (KRB, 2010). ............................................................................................ 61 Figura 33 - MagnaBend 211 (KRB, 2010). ............................................................................................ 61 Figura 34 - DuraBend 211 (KRB, 2010). ............................................................................................... 61 Figura 35 - DuraBend em fábrica (CPI, 2007)....................................................................................... 61 Figura 36 - Servo Form 1020ST (CPI, 2007) ........................................................................................ 62 Figura 37 - Equipamento portátil de dobragem da EZEBend (EZE, 2010). .......................................... 64 Figura 38 - Máquina de dobragem portátil com componente hidráulico e de comandos separados do módulo de dobragem (Palmer, 2003). ................................................................................................... 64 Figura 39 - Equipamento portátil de dobragem da EZE Bend que pode ser manobrado apenas com uma mão (Palmer, 2003). ...................................................................................................................... 65 Figura 40 - SpinMaster (CMC, 2010). ................................................................................................... 66 Figura 41 - Colocação do rolo em obra (KRB, 2010). ........................................................................... 66 Figura 42 - Bobinas giratórias de fixação dos varões com arame de atar (CMC, 2010). ..................... 66 Figura 43 - Ganchos de manuseamento dos varões (CMC, 2010). ..................................................... 66 Figura 44 - Pormenor de dispositivos giratórios de fixação dos varões com arame de atar (CMC, 2010). ..................................................................................................................................................... 67 Figura 45 - Pormenor de dispositivos giratórios de fixação dos varões com arame de atar em funcionamento (CMC, 2010). ................................................................................................................ 67 Figura 46 - Bobina que fica no interior do rolo de varões (CMC, 2010). .............................................. 67 Figura 47 - Marcação de spray para se detectar facilmente por onde acaba o rolo e facilitar a colocação em obra (CMC, 2010). ......................................................................................................... 67 Figura 48 - Os modelos vertical e horizontal da Toyojamco, respectivamente (U-Tier,2010). ............. 68 Figura 49 - RB 395 (MaxUSA, 2010). ................................................................................................... 69 Figura 50 - RB 650A (MaxUSA, 2010). ................................................................................................. 69 Figura 51 - RB 515 (MaxUSA, 2010). ................................................................................................... 69 Figura 52 - RB 655 (MaxUSA, 2010). ................................................................................................... 69 Figura 53 - Amarração com 3 voltas com arame recozido de atar nº21 (MaxUSA, 2010). .................. 69 Figura 54 - Amarração com 1 voltas com arame recozido de atar nº16 (MaxUSA, 2010). .................. 69 Figura 55 - O U-Tier em uso no terreno (Palmer, 2003). ...................................................................... 70 Figura 56 - Descrição do processo de amarração (FastenMSC, 2010). .............................................. 70 Figura 57 - Síndrome do túnel carpal (MaxUSA, 2010). ....................................................................... 70 Figura 58 - Ferramenta de corte hidráulica (VANFO, 2010). ................................................................ 72 Figura 59 - Ferramenta de corte hidráulica – exemplo de manuseamento (VANFO, 2010). ............... 72



Figura 60 - Tesoura de corte de varão (ANTÓNIO&JOÃO, 2010)........................................................ 73 Figura 61 - Tesoura de corte - pormenor (ROGERS, 2010). ..................................................... 73 Figura 62 - Guilhotina (ANTÓNIO&JOÃO, 2010). ................................................................................. 73 Figura 63 - Cortadora C22 (OFMER, 2010). ......................................................................................... 74 Figura 64 - Cortadora C42 (MUNDITUBO, 2010). ................................................................................ 74 Figura 65 - Cortadora C70 (SIMPEDIL, 2010). ..................................................................................... 74 Figura 66 - Cortadora HC45 (SIMPEDIL, 2010). .................................................................................. 75 Figura 67 - DCC-1618 (BN, 2010). ........................................................................................................ 76 Figura 68 - DC-32WH (BN, 2010). ........................................................................................................ 76 Figura 69 - Linha de corte automático da KRB (KRB, 2010). ............................................................... 77 Figura 70 - Linha de corte automático da Schnell (SCHNELL, 2010). ................................................. 79 Figura 71 - Guilhotina CGS450 da Schnell (SCHNELL, 2010). ............................................................ 80 Figura 72 - MegaGenius (SCHNELL, 2010). ......................................................................................... 80 Figura 73 - Unidade de controlo do MegaGenius (SCHNELL, 2010). .................................................. 81 Figura 74 - Screenviews da unidade de controlo do MegaGenius (SCHNELL, 2010). ........................ 81 Figura 75 - Dispositivo magnético do MegaGenius (SCHNELL, 2010). ............................................... 81 Figura 76 - Contagem de varões pelo MegaGenius (SCHNELL, 2010). .............................................. 82 Figura 77 - Carrinho de separação do MegaGenius (SCHNELL, 2010). .............................................. 82 Figura 78 - Braços metálicos do MegaGenius (SCHNELL, 2010). ....................................................... 82 Figura 79 - Descarregamento dos varões dos braços metálicos do MegaGenius para o tapete rolante (SCHNELL, 2010). ................................................................................................................................. 83 Figura 80 - Cavaletes (racks) de armazenamento dos varões antes do corte (SCHNELL, 2010). ...... 83 Figura 81 - Medidores em chapa de aço (SHNELL, 2010). .................................................................. 84 Figura 82 - Diversos racks de armazenamento dos varões após o corte (SCHNELL, 2010). ............. 84 Figura 83 – Dispositivos pneumáticos de descarga dos varões nos racks (SCHNELL, 2010). ........... 84 Figura 84 - Chave de dobragem do tipo A (HICKYBAR, 2010). ........................................................... 85 Figura 85 - Processo de dobragem com chave de dobragem do tipo A (HICKYBAR, 2010). .............. 85 Figura 86 - Pormenor de chave de dobragem do tipo B (HICKYBAR, 2010). ...................................... 86 Figura 87 - Chave de dobragem do tipo B (HICKYBAR, 2010). ........................................................... 86 Figura 88 - Bench Bender usado na traseira de uma camioneta (HICKYBAR, 2010).......................... 86 Figura 89 - Bench Bender (banco de dobragem) (HICKYBAR, 2010). ................................................. 87 Figura 90 - Dobradora P30 (OFMER, 2010). ........................................................................................ 87 Figura 91 - Dobradora P55 SP (SIMPEDIL, 2010). .............................................................................. 87 Figura 92 - Dobradora P70 (SIMPEDIL, 2010). .................................................................................... 87 Figura 93 - Dobrador-medidor de estribos (MUNDITUBO, 2010). ........................................................ 89 Figura 94 - Acessório para formação de espirais (MUNDITUBO, 2010). ............................................. 89 Figura 95 - Dobrador duplo (MUNDITUBO, 2010). ............................................................................... 89 Figura 96 - Máquina estribadora ST16 RAPIDA SIMPEDIL, 2010). ..................................................... 90 Figura 97 - Máquina estribadora PS16 A/C (OFMER, 2010). ............................................................... 90 Figura 98 - HB-16W (BN, 2010). ........................................................................................................... 91 Figura 99 - DBR-25WH (BN, 2010). ...................................................................................................... 91 Figura 100 - Sapato de dobragem de 90⁰ e colarinho removível (BN, 2010). ...................................... 91

Figura 101 - Acessórios para ajuste do raio de curvatura da dobragem (BN, 2010). .......................... 91 Figura 102 - Linha de dobragem com RoboClassic 45 (SCHNELL, 2010). .......................................... 92 Figura 103 - Tapete rolante de fornecimento de varões (SHNELL, 2010). .......................................... 93 Figura 104 - Braços pneumáticos basculantes (SCHNELL, 2010). ...................................................... 93 Figura 105 - Patilha de aço em forma de “quarto de cilindro” para alinhamento dos varões (SCHNELL, 2010). ..................................................................................................................................................... 93 Figura 106 - Dobragem positiva e negativa, e gancho mecânico de fixação (SCHNELL, 2010). ........ 93 Figura 107 - Ferramenta manual de corte e dobragem da Benner-Nawman (BN, 2010). ................... 94 Figura 108 - Corte efectuado pela ferramenta combinada da Benner-Nawman (BN, 2010). ............... 95 Figura 109 - Dobragem efectuada pela ferramenta combinada da Benner-Nawman (BN, 2010). ....... 95



Figura 110 - Procedimento de dobragem: um cotovelo de 90° num movimento e 180° em dois (BN, 2010). ..................................................................................................................................................... 95 Figura 111 - Combinada TP22/26 (OFMER, 2010). ............................................................................. 95 Figura 112 - Combinada CP34/38 (LEADERMEC, 2010). .................................................................... 95 Figura 113 - Combinada STP38/45T (SIRMEX, 2010). ........................................................................ 95 Figura 114 - DBC-16H em modo de corte (BN, 2010). ......................................................................... 97 Figura 115 - DBC-16H em modo de dobragem (BN, 2010). ................................................................. 97 Figura 116 - Exemplo de DBC-16H em funcionamento (corte) (BN, 2010). ......................................... 98 Figura 117 - Exemplo de DBC-16H em funcionamento (dobragem) (BN, 2010). ................................. 98 Figura 118 - ServoForm 1020ES da KRB (fornecimento com bobinas à esquerda, fornecimento de varões discretos à direita) (KRB, 2010). ............................................................................................... 99 Figura 119 - Mandris pneumáticos do sistema de endireitamento (KRB, 2010). ................................. 99 Figura 120 - Esquema da linha de corte e dobragem da KRB com ServoForm 1020ES (KRB, 2010). ............................................................................................................................................................. 100 Figura 121 - Bobinas de fornecimento de varões do sistema Armafer do CHAGAS (Casaleiro, 2009). ............................................................................................................................................................. 100 Figura 122 - Máquina de corte e dobragem do sistema Armafer do CHAGAS (Casaleiro, 2009). .... 100 Figura 123 - Linha de corte e dobragem Bar Wiser 26 Dual (SCHNELL, 2010). ............................... 101 Figura 124 - Racks de armazenamento dos varões por diâmetro antes de serem moldados (SCHNELL, 2010). ............................................................................................................................... 101 Figura 125 - Fornecimento de varões à Bar Wiser 26 Dual (SCHNELL, 2010). ................................. 102 Figura 126 - Dispositivo automático de recolha de sobras de varão (SCHNELL, 2010). ................... 102 Figura 127 - Dobragem do lado direito do varão na linha superior de dobragem (SCHNELL, 2010). 103 Figura 128 - Dobragem do lado esquerdo do varão na linha inferior de dobragem, simultaneamente na linha superior outro varão é dobrado (SCHNELL, 2010). .............................................................. 103 Figura 129 - Gancho de fixação móvel (SCHNELL, 2010). ................................................................ 103 Figura 130 - Dispositivo de translação da linha inferior de dobragem (SCHNELL, 2010). ................. 103 Figura 131 - Carrinho de racks móvel (à direita, agrupamento de varões em diferentes racks conforme ordenado pelo software da consola de controlo) (SCHNELL, 2010). ................................................. 103 Figura 132 - Consola de controlo da Bar Wiser 26 Dual e respectivo screenview (SCHNELL, 2010). ............................................................................................................................................................. 104 Figura 133 - Exemplo de etiqueta que acompanha as peças (CHAGAS, 2010). ............................... 106 Figura 134 - Fluxograma de tarefas no sistema industrializado de preparação de armaduras (adaptado de Praça, 2001). ................................................................................................................. 106 Figura 135 - Fluxograma de tarefas no sistema tradicional de preparação de armaduras (adaptado de Praça, 2001). ....................................................................................................................................... 108 Figura 136 - Ficha de preço de referência para o fornecimento, moldagem e aplicação de Aço A500NR em elementos de betão (AICCOPN, 2010). ......................................................................... 131 Figura 137 - Armadura da sapata de suporte (Casaleiro, 2010)......................................................... 132 Figura 138 - Máquina combinada: Modelo FR-800-C (FASCUT, 2010). ............................................ 138 Figura 139 - Armazenamento dos estribos no CHAGAS para posterior revenda (Casaleiro, 2009). . 148 Figura 140 - Ficha técnica da máquina combinada da FASCUT: Modelo FR-800-C (FASCUT, 2010). ................................................................................................................................................................ IX Figura 141 - Execução de divisórias para armazenamento de varões de aço (adaptado de Alves Dias, 2007). ...................................................................................................................................................XVII Figura 142 - Depósito de varões curtos (adaptado de Alves Dias, 2007). ....................................... XVIII Figura 143 - Armazenamento de malhas ou redes electrossoldadas (Trigo et al., 2009). ..................XIX Figura 144 - Exemplo de organização do estaleiro de armaduras (adaptado de Alves Dias, 2007)....XX Figura 145 - Exemplo de organização do estaleiro de armaduras (Souza et al., 1997). ......................XX Figura 146 - Exemplo de organização do estaleiro de armaduras (Trigo et al., 2009). .......................XXI Figura 147 - Elementos constituintes da máquina de corte e dobragem (Trigo et al., 2009). .......... XXVI Figura 148 - Painel de comandos e funções (Trigo et al., 2009). ..................................................... XXVI



Figura 149 - Guilhotina de corte (Trigo et al., 2009). ........................................................................ XXVI Figura 150 - Mecanismo da guilhotina de corte (Trigo et al., 2009). ............................................... XXVII Figura 151 - Periferia do prato de dobragem (Trigo et al., 2009). ................................................... XXVII Figura 152 - Perne ou pino limitador (Trigo et al., 2009). ................................................................ XXVII Figura 153 - Mesa de moldagem (Trigo et al., 2009). ..................................................................... XXVIII Figura 154 - Espera da mesa de moldagem (Trigo et al., 2009). ................................................... XXVIII Figura 155 - Posição do veio e batente da espera (Trigo et al., 2009). .......................................... XXVIII Figura 156 - Colocação dos espigões no prato de dobragem (Trigo et al., 2009). ......................... XXVIII Figura 157 - Adopção de casquilhos acessórios (Trigo et al., 2009). ............................................... XXIX Figura 158 - Colocação do pino limitador (Trigo et al., 2009). .......................................................... XXIX Figura 159 - Distância entre os dois espigões (Trigo et al., 2009). .................................................. XXIX Figura 160 - Ponto de amarração simples (Trigo et al., 2009). ....................................................... XXXIII Figura 161 - Execução de pontos de amarração em ZIG-ZAG (Trigo et al., 2009). ....................... XXXIV Figura 162 - Tabuleiro para execução de espaçadores de betão em obra (Trigo et al., 2009). ..... XXXVI Figura 163 - Quadrículas de argamassa com arame de atar e pormenor deste (Trigo et al., 2009). ......................................................................................................................................................... XXXVI Figura 164 - Espaçadores de betão pré-fabricados (JACP, 2010). ............................................... XXXVII Figura 165 - Exemplos de espaçadores de plástico, para pilares e vigas à esquerda, para lajes à direita (Trigo et al., 2009). .............................................................................................................. XXXVII Figura 166 - Espaçador para lajes (CTORI, 2010). ....................................................................... XXXVII Figura 167 - Espaçador tipo cavalete para lajes e fundos de vigas (CTORI, 2010). .................... XXXVIII Figura 168 - Espaçador multi-apoio tipo “centopeia” para lajes e fundos de vigas (CTORI, 2010). ....................................................................................................................................................... XXXVIII Figura 169 - Espaçador circular para colunas, paredes e laterais de vigas (CTORI, 2010). ....... XXXVIII Figura 170 - Espaçador tipo pino em forma de torre para obras onde haja tráfego sobre as ferragens (CTORI, 2010). .............................................................................................................................. XXXVIII Figura 171 - Espaçador para lajes e fundos de vigas super-reforçado (CTORI, 2010). ................ XXXIX Figura 172 - Equipamento de protecção para armar em altura (REBARCAP, 2010). ............................ L Figura 173 - Tipos de cápsulas de protecção e aplicações (REBARCAP, 2010). ................................. LI Figura 174 - Protecção das pontas de varão com prancha de madeira (REBARCAP, 2010). .............. LI Figura 175 - Elevação de atados de varões (Casaleiro, 2010). ........................................................... LIII

LISTA DE ABREVIATURAS

AECOPS - Associação de Empresas de Construção e Obras Públicas e Serviços

AICCOPN – Associação dos Industriais da Construção Civil e Obras Públicas

ANEOP – Associação Nacional de Empreiteiros de Obras Públicas

DNA – Documento Nacional de Aplicação

FEPICOP – Federação Portuguesa da Indústria da Construção e Obras Públicas



1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS

1.1 Enquadramento e Justificação da dissertação

Numa economia de mercado, que é cada vez mais exigente e menos susceptível a erros de gestão

torna-se crucial a correcta gestão dos recursos numa obra. Só assim as empresas de construção,

desde as de grande dimensão até ao pequeno empreiteiro, poderão gozar de saúde financeira num

sector actualmente em claro abrandamento como é o caso do sector da Construção.

Esta dissertação surgiu então da necessidade da correcta aplicação e escolha do diverso tipo de

equipamento de corte e dobragem de aço em varão, tendo como objectivo uma maior eficiência na

produção e controlo de custos, quer directos quer indirectos.

De acordo com Branz (2004), este refere no seu artigo publicado na revista neo-zelandesa Build, que

a maioria dos construtores preferem ter os varões de aço entregues na obra já pré-moldados, isto é,

já cortados e dobrados, ficando apenas por executar em obra a amarração dos varões para posterior

aplicação das armaduras nos locais respectivos. Porém, por vezes é vantajoso modificar ou moldar

os varões no estaleiro de obra para atender a necessidades específicas. Atente-se também que a

escolha por varões pré-moldados ou moldados localmente está intrinsecamente ligada à cultura do

país ou região em questão.

Tradicionalmente, a dobragem dos varões era feita com chave de dobragem, apelando ao uso da

força humana para que a dobragem fosse efectuada. Este processo era viável para dobrar varões até

ø16mm, embora a dobragem só fosse considerada confortável para varões até ø12mm. Actualmente,

existindo equipamento de dobragem eléctrico e hidráulico, a dobragem de varões de aço no estaleiro

de obra tornou-se muito mais fácil (Branz, 2004).

Polat et al. (2006) desenvolveu um estudo económico de comparação entre a produção de armaduras

em estaleiro de obra versus produção de armaduras em estaleiro central. Segundo este autor, alguns

construtores preferem a produção de armaduras em estaleiro de obra, ao passo que outros acham

mais vantajoso adquirir os varões já pré-moldados. Polat et al. (2006) baseou o seu estudo em

diversos factores de decisão, entre eles, condicionantes do projecto, custos de mão-de-obra,

investimento inicial para aquisição do equipamento, gestão de sobras de varão, custos de

armazenamento, tempo do ciclo de vida do processo e gestão da cadeia de abastecimento.

Já Johnston (1993) afirmou em 1993, que antes da aquisição de um equipamento de corte e/ou

dobragem de varões de aço, vários factores devem ser tomados em linha de conta, isto por se tratar

de um investimento em que não se pode olhar apenas para a função do equipamento e seu custo,

mas também para os requisitos que se pretendem que o equipamento preencha.

Um desses factores é a quantidade de varões de aço que se pretende moldar, se a quantidade não

for muito elevada então talvez seja mais fácil comprar a fornecedores da especialidade os varões já



pré-moldados. Por outro lado, para quantidades elevadas de varões a moldar, e com geometrias não

padronizadas, este processo torna-se caro e demorado (Johnston, 1993).

Outro factor decisivo é a média do diâmetro dos varões a processar, pois a eficiência do equipamento

está directamente relacionada com este facto, pois se se pretender moldar apenas diâmetros

pequenos não se justifica a aquisição de equipamento para diâmetros grandes, o que diminuiria a

eficiência do equipamento e vice-versa (Johnston, 1993).

No mercado, estão disponíveis equipamentos portáteis para quem necessita de cortar e dobrar

varões em obra, pelo que é vital a capacidade do equipamento para se deslocar na mesma. Contudo,

se a quantidade de aço a moldar for elevada, então será mais adequado outro tipo de equipamento1,

um equipamento mais estacionário, volumoso e pesado, capaz de moldar grandes quantidades de

aço em obra (Johnston, 1993).

1.2 Âmbito e Objectivos da dissertação

A presente dissertação está inserida no âmbito do mercado de equipamentos de construção, pois o

objectivo final desta será a comparação de custos entre os diversos tipos de equipamento de corte

e/ou dobragem de aço em varão, sobretudo entre o equipamento de estaleiro central versus

equipamento de estaleiro de obra, no final para além dos custos, estabelecer-se-ão critérios de

selecção do equipamento. É também objectivo daquela que o leitor fique a conhecer as inovações

que têm ocorrido neste campo e as características principais do equipamento, para tal foram

desenvolvidos os capítulos designados por Estado da Arte e Descrição do Equipamento de Corte e

Dobragem de Aço em Varão, pois só assim se poderão entender as vantagens e desvantagens

associadas aos dois tipos de equipamento.

Acredita-se que no final esta dissertação forneça as informações e instrumentos necessários para

que a escolha, por parte de quem adjudica este tipo de trabalho (corte e dobragem de aço em varão),

seja mais transparente e que preencha da melhor maneira os requisitos da obra a executar, a nível

de custos, tempo de execução, qualidade, etc.

1.3 Metodologia da dissertação

Numa primeira fase foi feita uma intensa pesquisa bibliográfica, nas bibliotecas do Departamento de

Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico e Laboratório Nacional de Engenharia Civil, contudo os

resultados foram escassos. A grande fonte de referências bibliográficas deste trabalho proveio da

internet, através de bases de dados de artigos da especialidade e de empresas associadas ao

mercado da Construção e equipamento em estudo.

1 Nesta dissertação, este equipamento será designado de máquinas tradicionais de corte e/ou dobragem de aço

em varão.



Também foram encetados contactos com pessoas da Arte, desde directores de obra, armadores de

ferro, fornecedores de aço pré-moldado e pessoas ligadas a entidades como a ANEOP e AECOPS.

As entrevistas e relatórios fotográficos decorrentes destes contactos podem ser consultados no

ANEXO VII.

O seguinte organigrama permite ao leitor entender a metodologia/organização sobre a qual a

dissertação se desenvolveu. Optou-se por dividir o trabalho em dois grandes grupos: o equipamento

em estaleiro central e o equipamento em estaleiro de obras.

De modo a que haja uma clareza e uniformização na terminologia usada ao longo da dissertação

acerca das tarefas inerentes ao processo de fabrico de armaduras de aço em varão, passa-se a

descrever o processo e respectivos termos associados. O corte e/ou dobragem do aço em varão

designa-se por moldagem, seguindo-se a armação dos varões através da respectiva amarração com

arame de atar, que poderá ser executada em estaleiro de obras ou no local de aplicação. Sendo

sempre a última tarefa, a aplicação da armadura no local definido em projecto. Quando as tarefas são

realizadas em estaleiro central, as respectivas designações são antecedidas do prefixo pré (ex: pré-

moldagem, pré-amarração).

Estaleiro Central Estaleiro de Obras

Estado da arte do equipamento de pré-

moldagem em estaleiro central

Estado da arte do equipamento portátil de corte/dobragem

Estado da arte do equipamento portátil

de amarração

Descrição do equipamento

Descrição do equipamento

Estado da arte do equipamento de pré-

amarração de armaduras em

estaleiro central

Análise técnico-económica e critérios de selecção do equipamento

Estaleiro de armaduras em obra (Anexo VIII)



O organigrama seguinte espelha o que foi explicado no parágrafo anterior.

1.4 Organização da dissertação

A presente dissertação encontra-se dividida em 7 capítulos e 8 anexos, dos quais se fará em seguida

uma breve descrição, pretendendo-se desta forma que o leitor perceba as linhas orientadoras com

que aquela foi desenvolvida.

No capítulo 1, designado por considerações iniciais, é feita uma introdução geral à dissertação, no

sentido de sensibilizar o leitor para os objectivos, âmbito, metodologia e organização da mesma.

No capítulo 2, sendo a dissertação acerca de corte e dobragem de aço em varão, tornava-se

relevante falar da matéria-prima em causa, o aço em varão. Como tal, é feita uma abordagem

estatística da indústria do aço, tanto a nível nacional como internacional. Na segunda parte do

capítulo, dado que o aço em varão tem a função de conceder aos elementos de betão resistência a

esforços de tracção, sendo por isso denominado de betão armado, é então feita uma abordagem

histórica da evolução do betão armado seguida de um subcapítulo dedicado a armaduras de aço na

actualidade, no que respeita a regulamentação e legislação a que as mesmas estão sujeitas.

Estaleiro Central Estaleiro de Obras

Pré-moldagem, através de corte e

dobragem dos varões de aço

Moldagem dos varões de aço, através do seu corte e /ou dobragem

Armação dos varões em estaleiro de obras ou no

local de aplicação

Pré-amarração

Aplicação no local definido em projecto



No capítulo 3, é abordado o estado da arte do equipamento de corte e dobragem de aço em varão.

Este capítulo foi dividido em três subcapítulos, em que o primeiro fala acerca do equipamento

existente em estaleiro central e das inovações e evoluções sofridas por este tipo de equipamento. No

segundo subcapítulo é dada especial atenção às potencialidades do equipamento portátil de corte e

dobragem utilizado em estaleiro de obra. Por fim, no terceiro e último subcapítulo é feita uma breve

exposição do equipamento portátil de amarração de armaduras, que embora não faça parte do tema

desta dissertação, não deixa de estar intrinsecamente ligado à mesma.

No capítulo 4, são apresentados alguns exemplos de equipamento de corte e dobragem de aço em

varão e suas características principais, tendo-se optado por dividir este equipamento em 3 grandes

grupos, o primeiro de equipamento de corte, o segundo de dobragem e por último o equipamento

combinado de corte e dobragem. Dentro destes 3 grupos fez-se ainda uma subdivisão em 4 partes:

ferramentas manuais; máquinas tradicionais de estaleiro de obras; equipamento portátil e máquinas

de estaleiro central.

No capítulo 5, é feita uma breve descrição dos sistemas de preparação de armaduras, tradicional e

industrializado, seguida da respectiva análise económica comparativa entre os mesmos,

diferenciando-se os custos de: mão-de-obra, materiais e equipamento. Para além do custo de fabrico

definem-se critérios de selecção de equipamento de corte e dobragem de aço em varão e critérios de

selecção do sistema de fabricação de armaduras, tendo em conta as vantagens e desvantagens

inerentes a cada um dos sistemas.

O capítulo 6 surge como um dos mais importantes, na medida em que o mesmo é dedicado às

conclusões. Numa primeira parte são apresentadas as conclusões relativas ao equipamento, quer o

de estaleiro central como o de estaleiro de obras, nomeadamente o equipamento portátil. Na segunda

parte das conclusões são resumidos os critérios de selecção tanto do equipamento como do sistema

de fabricação de armaduras debatidos no capítulo 5, para além disto também é apresentada a

conclusão da análise económica comparativa entre os dois sistemas de fabricação de armaduras.

Por último, no capítulo 7 são sucintamente descritos alguns pontos relacionados com o tema que

poderão ser desenvolvidos futuramente, como por exemplo a análise técnico-económica relativa à

viabilidade de um sistema misto de preparação de armaduras.



2. O AÇO EM VARÃO NA CONSTRUÇÃO

2.1 Dados estatísticos acerca da indústria do aço

A produção mundial de aço entre Janeiro e Junho de 2009 regrediu 21% em relação ao mesmo

período de 2008. De toda a produção mundial de aço, a China é responsável por 49%, tendo

produzido em Junho 49,4 milhões de toneladas dos 99,8 milhões de toneladas de aço produzidos a

nível mundial.

Em 2006, os 62 principais países produtores de aço registaram um recorde de 1251 milhões de

toneladas, mais 9,1% que em 2005. No ano seguinte, a produção voltou a aumentar para 1351

milhões de toneladas, mais 8% comparativamente com 2006. Pelo que, desde 2008 a produção

mundial de aço aumentou em cerca de 73%.

Em Maio de 2008 já se haviam fabricado 121 milhões de toneladas quando a partir desse mês se

verificaram descidas consecutivas de 30% mensalmente, tendo acabado nos 84 milhões de toneladas

em Dezembro; sendo que, no total foram produzidas em 2008, 1327 milhões de toneladas de aço, ou

seja, uma descida de 1,8% em relação ao ano anterior.

Gráfico 1 - Produção mundial de aço no 1º Semestre de 2009 (WORLDSTEEL, 2009)

Todas as regiões produtoras de aço sofreram quedas no período de Janeiro-Junho de 2009 em

comparação com o mesmo período do ano transacto. A UE27 desceu 43%, as restantes, Europa

21%, CIS (ex-URSS) 32%, América do Norte (NAFTA) 49%, América do Sul 35% e a Ásia incluindo a

China desceu 8% (ISSB, 2009).

No Gráfico 2 pode-se constatar que a China, no período 2005-2007, assumiu-se claramente como

líder dos países exportadores de aço. Contrariamente, no Gráfico 3 os Estados Unidos seguidos da

Alemanha são os países que mais importaram aço no período homólogo.

11% 2%

8%

7%

3%

1%

2%49%

17%

Produção mundial de aço no 1º Semestre de 2009

UE27

Não UE27

CIS

NAFTA

América-Sul

África

Médio-Oriente

China

Outra Ásia



Gráfico 2 - Os 20 principais países exportadores de aço (ISSB, 2009)

Gráfico 3 - Os 20 principais países importadores de aço (ISSB, 2009)

A nível de mercado de produtos siderúrgicos existem 15 produtores mundiais actualmente, os quais

produzem um terço da produção mundial de aço, continua-se por isso a assistir a uma progressiva

cartelização do mercado do aço, através da fusão ou agrupamento das siderurgias, sendo cada vez

mais fácil provocar oscilações de grande amplitude tanto na oferta como na procura. Esta situação

em 2007 era ainda ampliada pela tendência inflacionária existente, isto por via do aumento dos

factores de produção, nomeadamente energia e transportes.

0

20.000.000

40.000.000

60.000.000

80.000.000

100.000.000

120.000.000

140.000.000

160.000.000

(em

tone

lada

s)

Top 20 dos Países Exportadores de Aço

2007

2006

2005

0

20.000.000

40.000.000

60.000.000

80.000.000

100.000.000

120.000.000

(em

tone

lada

s)

Top 20 dos Países Importadores de Aço

2007

2006

2005



O bloco Asiático pela sua dimensão e potencial, como consumidor e produtor de aço é cada vez mais

um factor determinante nas oscilações imprevisíveis dos preços e na maior ou menor escassez dos

produtos siderúrgicos, e deve ser avaliado de forma sistemática para que se possa afinar a previsão

da evolução dos mercados (CHAGAS, 2008).

Por seu turno, nos E.U.A. o preço médio do aço em varão também tem sofrido flutuações

constantemente, baseadas sobretudo nas operações dos fornecedores e na força do mercado da

indústria da construção em geral. Recentemente, o preço do aço em varão tem vindo a decrescer de

forma acentuada, o que já obrigou muitos dos fornecedores de aço em varão a fazerem as suas

encomendas de abastecimento de matéria-prima em espaços de tempo mais reduzidos,

mensalmente por exemplo. O mercado está tão volátil que os preços chegam a registar mudanças

horárias (REBARPRICING, 2009).

Apesar da redução do consumo de aço no início do ano de 2008 os produtos siderúrgicos registaram

uma enorme inflação. Contudo, com a confirmação da crise mundial no final de 2008 o sector

siderúrgico respondeu com uma queda abrupta da procura e do investimento no último trimestre de

2008, levando os preços do aço a caírem cerca de 45% entre Setembro e Dezembro, levando a uma

deflação anual correspondente de cerca de 14%, tal como se pode verificar no Gráfico 4 e Gráfico 5.

Um dos principais motivos para esta queda foi a redução da liquidez no sistema bancário, as

dificuldades de obtenção de crédito e uma falta de confiança generalizada, que determinaram uma

paralisia da economia e um pessimismo assumido.

Gráfico 4 - Evolução dos produtos siderúrgicos longos e planos (CHAGAS, 2009)

€/ton


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Gráfico 5 - Evolução dos preços de venda de pr

Refira-se ainda que o preço da sucata também caiu

do ano 2008, como consequência a indústria de sucata está a enfrentar graves problemas à medida

que os produtores de aço cortam a sua produção. Daí que os

siderurgias e nos operadores de distribuição.

Actualmente, as previsões de consumo são bastante pessimistas e o

tem neste momento capacidade para absorver toda

Em Portugal, a produção de aço em bruto desde 2002 até ao presente ano, de acordo com a

Confederação Europeia das Indústrias do Ferro e do Aço (EUROFER, 2010), está representada no

Gráfico 6.

Gráfico 6 - Produção de aço em bruto em Portugal (EUROFER, 2010).

No território nacional, após um primeiro trimestre do ano

Construção foi muito negativo, assistiu

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

2002 2003 2004

Produção de aço em bruto em Portugal

€/ton



Evolução dos preços de venda de produtos siderúrgicos (CHAGAS, 2009)

preço da sucata também caiu consideravelmente a partir do segundo semestre


tam a sua produção. Daí que os stocks se tenham vindo a acumular nas

siderurgias e nos operadores de distribuição.

Actualmente, as previsões de consumo são bastante pessimistas e o consumo mundial de aço não

capacidade para absorver toda a produção instalada (CHAGAS, 2009).

a produção de aço em bruto desde 2002 até ao presente ano, de acordo com a


Produção de aço em bruto em Portugal (EUROFER, 2010).

após um primeiro trimestre do ano de 2009 em que o desempenho do sector da

Construção foi muito negativo, assistiu-se nos três meses seguintes a um atenuar dessa tendência

2004 2005 2006 2007 2008 2009

Produção de aço em bruto em Portugal

Produção de aço em bruto (ton)

22

mente a partir do segundo semestre


se tenham vindo a acumular nas

consumo mundial de aço não

a produção instalada (CHAGAS, 2009).

a produção de aço em bruto desde 2002 até ao presente ano, de acordo com a


em que o desempenho do sector da

ntes a um atenuar dessa tendência

Produção de aço em bruto (ton)



desfavorável. Um dos principais contributos para esta melhoria poderá dever-se ao aumento das

encomendas públicas.

De facto, é notória a diferença de comportamento observado pelos diversos segmentos de actividade

da Construção. Enquanto a construção de edifícios residenciais e de não residenciais privados

mantêm uma tendência de retracção do seu volume de produção (Gráfico 7), o que aliás é reflectido

no andamento negativo dos respectivos indicadores de produção FEPICOP, a construção de edifícios

não residenciais públicos (Gráfico 8) e o segmento das obras de engenharia civil revelam um

comportamento inverso.

Gráfico 7 - Evolução da produção de edifícios residenciais e não residenciais privados (AECOPS, 2009)

Gráfico 8 - Evolução da produção de edifícios não residenciais públicos (AECOPS, 2009)

No entanto, em termos globais, a Construção continua a viver tempos difíceis, com a generalidade

dos indicadores a apontarem para uma retracção do seu volume de produção durante o primeiro

semestre do ano de 2009, como é o caso do consumo de cimento (-17%, até Junho) que desceu, o

que leva a crer que o consumo de aço também tenha seguido a mesma tendência, dada a correlação

entre estes dois materiais.

-30%

-20%

-10%

0%

10%

20%

30%

Jan-07

Mar Mai Jul Set Nov Jan-08


Abr Jun

var.

hom

. MM

3

Evolução da Produção de Edif. Resid. e N. Resid. PrivadosÍndice (Jan 2000 = 100) Var. MM3T

Edif. Resid. Ed. N. Res. Priv.

-40,0%

-20,0%

0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

Jan-07



Abr Jun

var.

hom

. MM

3

Evolução da Produção de Edifícios Não Residenciais PúblicosÍndice (Jan 2000 = 100) Var. MM3MH



No que concerne ao segmento da engenharia civil, a tendência revelada pelo respectivo Índice

FEPICOP de Produção é positiva, com uma variação homóloga trimestral do valor do índice, a atingir,

em Junho, os 20%. Para este crescimento acentuado visível no Gráfico 9, a principal contribuição

resulta do forte crescimento das adjudicações de concursos de obras de urbanização, já por si o tipo

de obra mais representativa no conjunto de concursos públicos adjudicados (AECOPS, 2009).

Gráfico 9 - Evolução da produção da Engenharia Civil (AECOPS, 2009)

2.2 Evolução do betão armado

2.2.1 Descrição histórica

Há registos de que os Romanos fizeram tentativas para armarem o betão com cabos de bronze,

experiências não bem sucedidas devido aos diferentes coeficientes de dilatação térmica do bronze e

do betão. Posteriormente e até ao século XVIII, o betão teve uma utilização reduzida, quase

exclusivamente limitada às fundações e ao interior de paredes de alvenaria.

As primeiras referências ao betão armado datam de 1830, no entanto o barco em ferrocimento

realizado pelo francês Jean-Louis Lambot em 1848 é reconhecido como a obra mais antiga de betão

armado ainda existente. Este barco foi apresentado na célebre Exposição Universal de Paris de 1855,

e felizmente está ainda preservado até aos nossos dias, como é possível ver na Figura 1.

-40%

-30%

-20%

-10%

0%

10%

20%

30%

Jan-07



Abr Jun

var.

hom

. MM

3

Evolução da Produção da Engenharia CivilÍndice (Jan 2000 = 100) Var. MM3MH



Figura 1 - Primeira construção de betão armado. Barco de Lambot de 1848 (Aplleton, 2005).

Figura 2 - Primeira ponte em betão armado. Ponte de Monier de 1875 (Aplleton, 2005).

Joseph Monier foi um dos principais pioneiros do betão armado com as suas patentes de 1849 para

caixas (floreiras), casas e tubagens em 1867 e pontes em arco em 1873 (Figura 2).

Em 1852 François Coignet, e em 1854 William Wilkinsen, iniciaram a realização de pavimentos de

betão armado (lajes e vigas), os quais se tornaram na maior aplicação deste material até à época

actual.

O princípio do século XX foi caracterizado por um desenvolvimento extraordinário na utilização e

compreensão do funcionamento e possibilidades do betão armado. Esse desenvolvimento esteve

associado à realização de numerosas patentes onde se indicaram as bases de cálculo e as

disposições de armaduras adoptadas para diversos elementos estruturais.

De entre essas patentes distingue-se o Sistema Hennebique, datado de 1892, e que foi aplicado em

numerosos países. O seu sistema estrutural é caracterizado pela introdução de estribos nas vigas,

ligando os varões traccionados à zona de betão comprimido (Figura 3). Os estribos eram constituídos

por chapas de aço de secção rectangular dobradas em forma de U, tal como se vê na Figura 3.

Figura 3 - Sistema de vigas de Hennebique (Aplleton, 2005)



O sucesso de Hennebique esteve associado a uma concepção e preparação da execução das obras

que lhes permitia atingir uma rapidez e qualidade extraordinárias, aliada a custos competitivos

quando comparados com os obtidos para outros materiais.

Em 1911 são entretanto criadas em Portugal as Universidades de Lisboa e Porto, e em 1918

aprovado o 1º Regulamento Português no domínio do betão armado “Instruções Regulamentares

para o Emprego do Beton Armado”, realizadas com base nas normas francesas de 1906 e nos

desenvolvimentos posteriores. Em 1935, é publicado em Portugal o “Regulamento do Betão Armado”

decreto 25948 de 1935, que sintetiza o estado do conhecimento neste domínio. O 1º Congresso

Internacional do Betão e do Betão Armado foi realizado em 1930.

Na primeira metade deste século muitas são as realizações em betão armado em Portugal, tal como

o Viaduto Duarte Pacheco em Lisboa (Figura 4). Deve-se no entanto referir que neste período era

ainda usual realizar a estrutura dos edifícios com paredes de alvenaria, sendo o betão armado

aplicado na estrutura dos pisos em alternativa a soluções de estrutura de madeira.

Figura 4 - Viaduto Duarte Pacheco, Lisboa (Aplleton, 2005)

Após a 2ª Grande Guerra assistiu-se à afirmação das grandes possibilidades do betão armado como

material estrutural e ao grande desenvolvimento do betão armado pré-esforçado.

Em 1967 é publicado novo regulamento no domínio do betão armado, REBA, que integra já a

moderna filosofia de verificação da segurança em relação aos estados limites. No que se refere ao

pré-esforço e após os trabalhos pioneiros de Freyssinet, Magnel e Hoyer assiste-se após a 2ª grande

guerra ao grande desenvolvimento deste sistema construtivo que veio alargar a fronteira da aplicação

do betão nas construções.

2.2.2 Aços para betão armado

Os regulamentos de 1918 e 1935 referem-se ao aço então disponível – aço liso de dureza natural

com uma tensão última da rotura fsu de 3800 a 4600 Kg/m2 (Regulamento de 1918) e superior a 3700

Kg/cm2 (Regulamento de 1935) e uma grande ductilidade, definida pela extensão após rotura



(superior a 22% no Regulamento de 1918 e superior a 24% no Regulamento de 1935). Para estes

aços a tensão de cedência deveria também ser superior ou igual a fsu/2 (Regulamento de 1918) ou de

0,6 fsu (Regulamento de 1935).

Nesta época os diâmetros eram definidos em polegadas e recomendava-se que não se utilizasse

soldadura para emenda de varões.

No regulamento de 1967 são então introduzidas as classes de resistência (A24, A40, A50, A60)

definidas pelo valor característico da tensão de cedência (ou limite convencional de proporcionalidade

a 0.2% f0.2k, em Kgf/mm2). Os diâmetros passam a ser definidos em milímetros e são também

introduzidos dois tipos de varões lisos e nervurados, sendo aconselhados estes últimos. A utilização

de aços passa a ficar dependente da classificação ou homologação do LNEC.

No regulamento de 1983 são adoptadas três classes de resistência A230/A400/A500 referidas ao

valor característico da tensão de cedência ou f0.2k expressa em MPa. São ainda introduzidas as

armaduras de alta resistência (pré-esforço).

No Eurocódigo 2 (e norma europeia EN 10080) as classes de resistência adoptadas são 400/500/600.

2.2.3 Pormenorização de armaduras e execução de trabalhos

O regulamento de 1918 incluiu indicações detalhadas relativas à betonagem e execução dos moldes.

De referir que os varões, referenciados em polegadas, eram lisos devendo terminar em gancho,

quando traccionados.

No regulamento de 1935 aumentou-se consideravelmente o tratamento das disposições construtivas.

No que se referia aos varões de resistência do esforço transverso recomendava-se que, para além

dos estribos, fossem levantados varões de 45º junto aos apoios, alguns dos quais associados à

dispensa de varões requeridos pela resistência ao momento flector. De referir a indicação relativa à

hipótese de realizar a junção de varões por união roscada.

No regulamento de 1967 foram introduzidos os conceitos de armaduras mínimas e para a resistência

ao esforço transverso é recomendada a adopção de estribos. Os varões passaram a ser

referenciados em milímetros.

No regulamento de 1983 são introduzidas as disposições construtivas relativas ao pré-esforço e são

introduzidas modificações importantes na pormenorização da cintagem em pilares (Aplleton, 2005)



2.3 Armaduras de aço na actualidade

A utilização em Portugal dos aços para armaduras de betão armado é regulada pelo Regulamento de

Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado (REBAP), aprovado pelo Decreto-Lei n.º 349-C/83, de

30 de Julho. Este Regulamento especifica os tipos de armaduras usadas (varões e redes

electrossoldadas) e as principais características de cada tipo de armadura. O artigo 23° do

Regulamento impõe a obrigatoriedade da sua prévia Classificação pelo Laboratório Nacional de

Engenharia Civil (LNEC), à excepção do aço A235NL.

Os documentos de classificação elaborados pelo LNEC ao abrigo do REBAP, além de comprovarem

a satisfação das características especificadas pelo REBAP para o tipo de armaduras em questão,

descrevem o tipo de nervuras dos varões (no caso de varões nervurados) e especificam o modo de

identificação das armaduras (ver exemplo no Anexo I).

Existem várias Especificações LNEC para armaduras de betão armado, que especificam as

condições que os varões das armaduras devem satisfazer com vista ao cumprimento do REBAP e

também outras disposições, nomeadamente exigências de ductilidade, de soldabilidade e de

resistência à fadiga, assim como as características geométricas das nervuras no caso de varões

classificados como de alta aderência. Apresentam ainda o código de identificação do fabricante e do

país de origem.

Quadro 1 - Principais Especificações LNEC para aços em elementos de betão armado (LNEC, 2009)

Principais Especificações LNEC para aços em elementos de betão armado

E449-2008 Varões de aço A400 NR para armaduras de betão armado. Características, ensaios e marcação.

E450-2008 Varões de aço A500 NR para armaduras de betão armado. Características, ensaios e marcação.

E452-2006 Fios de aço para pré-esforço. Características e ensaios.

E453-2002 Cordões de aço para pré-esforço. Características e ensaios.

E455-2008 Varões de aço A400 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado. Características,

ensaios e marcação.

E456-2008 Varões de aço A500 ER para armaduras de betão armado. Características, ensaios e marcação.

E458-2008 Redes electrossoldadas para armaduras de betão armado. Características, ensaios e marcação.



E459-2002 Varões de aço para pré-esforço. Características e ensaios.

E460-2008 Varões de aço A500 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado. Características,

ensaios e marcação.

Em Dezembro de 2007, o Decreto-

mercado, a certificação obrigatória de todos os produtos de aço utilizados como armaduras em betão

armado que se apresentem na forma de varões, barras, rolos ou bobinas, redes electrossoldadas,

treliças e fitas ou bandas denteadas, independentemente do processo tecnológico utilizado na sua

obtenção (artigo 3.º). Esta certificação deve ser concedida por um organismo acreditado pela

entidade competente no domínio da acreditação em conformidade com as metodologias do Si

Português da Qualidade (artigo 4.º), como é o caso da Associação para a Cert

denominada por CERTIF, um exemplo do certificado que este organismo emite pode ser consultado

no Anexo I. Competindo à Autoridade de Segurança Alimentar

mercado do disposto no decreto-lei acima referido.

O código das marcas de identificação dos varões consiste no engrossamento ou omissão de nervuras

transversais numa das séries de nervuras do varão, efectuado durante a

uniformemente ao longo do seu comprimento. Na

Figura 5 - Nervuras transversais e exemplo de marcação dos varões (E 450

O início da identificação e o sentido de leitura é assinalado por uma ou duas nervuras normais

(consoante o tipo de aço) entre duas engrossadas (ou omitidas) que se situará à esquerda do

observador. A partir da segunda nervura engrossada (ou omitida) há

determinado número de nervuras normais que identifica o país e engrossa

seguinte. A identificação de Portugal é feita através de um intervalo de sete nervuras normais. A

seguir aparece a identificação do fabr

uma ou duas nervuras engrossadas (ou omitidas), respectivamente.

No caso das redes electrossoldadas a identificação é feita através de etiquetas indicando o fabricante

e a designação da rede, sendo, no caso de redes constituídas por varões nervurados, os varões

também identificados pelo código respectivo (Ganço, 2008).



esforço. Características e ensaios.

Varões de aço A500 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado. Características,

-Lei n.º 390/2007 veio impor como condição para a colocação no



andas denteadas, independentemente do processo tecnológico utilizado na sua


entidade competente no domínio da acreditação em conformidade com as metodologias do Si

Português da Qualidade (artigo 4.º), como é o caso da Associação para a Certificação de Produtos,

por CERTIF, um exemplo do certificado que este organismo emite pode ser consultado

no Anexo I. Competindo à Autoridade de Segurança Alimentar e Económica (ASAE) a fiscalização no

lei acima referido.


transversais numa das séries de nervuras do varão, efectuado durante a laminagem, e que se repete

uniformemente ao longo do seu comprimento. Na Figura 5 exemplifica-se este código.

Nervuras transversais e exemplo de marcação dos varões (E 450-2008)



observador. A partir da segunda nervura engrossada (ou omitida) há um intervalo com um

determinado número de nervuras normais que identifica o país e engrossa-se (ou omite


seguir aparece a identificação do fabricante através de uma ou duas séries de nervuras normais entre

uma ou duas nervuras engrossadas (ou omitidas), respectivamente.


endo, no caso de redes constituídas por varões nervurados, os varões

também identificados pelo código respectivo (Ganço, 2008).

29

Varões de aço A500 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado. Características,

impor como condição para a colocação no



andas denteadas, independentemente do processo tecnológico utilizado na sua


entidade competente no domínio da acreditação em conformidade com as metodologias do Sistema

ificação de Produtos,

por CERTIF, um exemplo do certificado que este organismo emite pode ser consultado

e Económica (ASAE) a fiscalização no


laminagem, e que se repete



um intervalo com um

se (ou omite-se) a nervura


icante através de uma ou duas séries de nervuras normais entre


endo, no caso de redes constituídas por varões nervurados, os varões



No Quadro 2 indicam-se os códigos dos países, em que os algarismos correspondem ao número de

nervuras da segunda série, conforme descrito atrás.

Quadro 2 – Códigos dos países através do número de nervuras (Ganço, 2008)

Países Nº de nervuras

Áustria, Alemanha e Suíça 1

Bélgica, Holanda e Luxemburgo 2

França 3

Itália 4

Reino Unido, Irlanda e Islândia 5

Dinamarca, Suécia, Noruega e Finlândia 6

Espanha e Portugal 7

Grécia, República Checa e Turquia 8

Outros Países 9

O tipo e a disposição das nervuras transversais dos varões nervurados permitem identificar o tipo de

armadura: A400 NR, A400 NR SD, A500 NR, A500 NR SD e A500ER. Nas figuras seguintes estão

representados os cinco tipos de perfis nervurados, que constam dos vários Documentos de

Classificação.

Figura 6 - Perfil nervurado de varões de aço do tipo A400 NR e A400 NR SD (E 449-2008, E 455-2008)



Figura 7 - Perfil nervurado de varões de aço do tipo A500 NR e A500 NR SD (E 450-2008, E 460-2008)

Figura 8 - Perfil nervurado de varões de aço do tipo A500 ER (E 456-2008)

A utilização de outros tipos de armaduras não correntes, os quais não se enquadrem nas

Especificações LNEC atrás referidas, deve ser obrigatoriamente precedida de homologação, através

daquela entidade, em cumprimento do Artigo 23º do Regulamento de Estruturas de Betão Armado e

Pré-Esforçado (REBAP), Decreto-Lei nº 349-C/83, de 30 de Julho e Decreto-Lei n.º 290/2007, de 17

de Agosto, que no seu Artigo 1º refere que a aplicação de novos materiais ou processos de

construção para os quais não existam especificações oficiais de qualquer Estado membro da União

Europeia, nem reconhecimento mútuo; é então condicionada à respectiva homologação por entidade

nacional legalmente habilitada.

2.3.1 Recepção do aço na obra

Todos os aços recebidos em obra têm de fazer ensaios obrigatórios conforme Documento Nacional

de Aplicação (DNA) 11.2 – Inspecção de materiais e produtos, da NP ENV 13670-1 de Julho 2007 e

do Decreto-Lei n.º 301/2007 de 23 de Agosto, que ao abrigo do artigo 6.º, torna obrigatórios estes

ensaios para as estruturas objecto das classes de inspecção 2 e 3 estabelecidas na NP ENV 13670-

1, podendo a amostragem ser efectuada, no local da entrega destes produtos na obra pelo produtor

sob controlo do utilizador.

Os produtos portadores da marcação CE ou certificados por entidade independente devem ser

controlados confrontando a guia de remessa e por inspecção visual. Em caso de dúvida, deve ser

levada a cabo uma inspecção ulterior para verificar a conformidade do produto com a sua

especificação de acordo com o procedimento do DNA 11.2 da NP ENV 13670-1:



a) Devem ser apresentados ao dono de obra ou a quem o represente, juntamente com a guia de

remessa de cada fornecimento entregue em obra:

I. Enquanto os aços não forem objecto de marcação CE, o certificado do produtor ou o

relatório dos ensaios feitos pelo produtor correspondente ao aço fornecido, o documento de

classificação ou homologação dos aços pelo LNEC e, no caso dos aços certificados, a licença

para o uso da marca produto certificado (Ver Anexo I).

II. Logo que os Aços sejam objecto da marcação CE (o que se prevê para daqui a 4 anos), o

Certificado de Conformidade CE passado pelo Organismo Notificado e a Declaração de

Conformidade CE do produtor.

b) Para efectuar os ensaios de recepção das armaduras, o empreiteiro deve dividir o aço em lotes de

fornecimento, sendo o lote caracterizado por provir do mesmo produtor e ser do mesmo tipo de aço (e

no caso de aço de pré-esforço, do mesmo diâmetro). O número mínimo de amostras a colher em

cada lote e as dimensões deste são as seguintes:

I. armaduras de aço ordinárias: 2 amostra por cada 50 toneladas;

II. armaduras de aço de pré-esforço: 2 amostra por cada 25 toneladas.

III. armaduras de aço certificadas, o número de amostras é metade do atrás indicado para

armaduras não certificadas

c) As propriedades das armaduras de aço a verificar na recepção por meio de ensaios a realizar em

laboratório acreditado sobre provetes cortados de cada amostra, e o número destes provetes, são os

seguintes:

Quadro 3 - Número de provetes a ensaiar na recepção do aço para verificar as propriedades das armaduras (NP ENV 13670-1:2007)

Propriedades/características

Número de provetes a ensaiar em cada amostra de

armaduras ordinárias armaduras de pré-esforço

varões redes electrossoldadas fios cordões varões

Mecânicas (incluindo ductilidade) 2 1 em cada direcção 2 2 2

Aderência (geometria das nervuras) 1 1 em cada direcção

Resistência ao corte da soldadura 1

Estas propriedades/características devem ser determinadas em ensaios realizados de acordo com os

métodos indicados nas Especificações LNEC aplicáveis a cada tipo de aço, indicadas no DNA 6.2 e

no DNA 7.2.3 da NP ENV 13670-1.

Os resultados individuais obtidos nos ensaios devem satisfazer os valores especificados nas mesmas

Especificações LNEC para cada propriedade. Para efeito destes ensaios de recepção, os valores

especificados devem ser entendidos como valores limite. Se para determinada propriedade se obtiver



um valor não conforme, a amostragem deve ser repetida com o dobro das amostras. Caso se repita

algum resultado não conforme, o lote deve ser rejeitado.

2.3.2 Antes do início das operações de betonagem

As inspecções, de acordo com a classe de inspecção aplicável, devem confirmar que:

� As armaduras indicadas nos desenhos estão na posição e com o espaçamento

especificados;

� O recobrimento está de acordo com as especificações;

� As armaduras não estão contaminadas por óleo, gordura, tinta ou outras substâncias

prejudiciais;

� As armaduras estão adequadamente amarradas e fixadas de forma a evitar o seu

deslocamento durante a betonagem;

� O espaçamento entre os varões é suficiente para permitir a colocação e compactação do

betão.

Deverá ser feita a inspecção das juntas de construção para confirmar que os varões de espera estão

correctamente colocados.

Tal como refere Ganço (2008), a inspecção dos aços a realizar antes e depois da betonagem deve ter

em atenção os seguintes aspectos:

� O aço das armaduras deve estar em conformidade com a Norma Europeia para as armaduras de

aço, EN 10080:2005 (Aços para armaduras de betão armado. Aços soldáveis para betão

armado. Generalidades);

� A superfície das armaduras deve estar livre de ferrugem solta e de substâncias prejudiciais que

possam afectar desfavoravelmente o aço, o betão ou a aderência entre ambos;

� Só devem ser utilizadas armaduras de aço galvanizado com um cimento que não afecte

desfavoravelmente a aderência à armadura galvanizada.

� O corte e a dobragem do aço das armaduras devem respeitar as especificações de projecto. São

aplicáveis os seguintes requisitos:

• A dobragem deve ser efectuada a um ritmo uniforme;



• Quando permitido por normas nacionais ou disposições válidas no local da construção, é

autorizada a dobragem do aço a temperaturas inferiores a –5 ºC desde que o correspondente

procedimento satisfaça as precauções adicionais fornecidas;

• A menos que permitido pelas especificações de projecto, não é permitida a dobragem com

recurso ao aquecimento dos varões.

� Os varões de aço, redes electrossoldadas e painéis pré-fabricados de varões não devem ser

danificados durante o transporte, armazenagem (isolado do solo), manuseamento e colocação

nas cofragens.

� A desdobragem de varões só deve ser autorizada se:

• For utilizado equipamento especial para limitar concentrações de tensões;

• O procedimento de desdobragem tiver sido aprovado.

� Só é permitida a soldadura de aço conforme a EN 10080:2005 e de aço classificado como

soldável nas disposições válidas no local da construção. A soldadura não deve ser efectuada

nas zonas de dobragem dos varões nem perto delas. Os métodos de soldadura permitidos

incluem: soldadura por arco, soldadura com protecção de gás, soldadura com projecção de

partículas e soldadura por pontos.

� No caso de se pretenderem efectuar emendas dos varões por soldadura deve ser apresentado o

correspondente procedimento de soldadura recomendado pelo fabricante do aço. No caso de

utilização de connectors, isto é, acopladores na ligação de varões, devem ser apresentadas as

especificações técnicas do material, com indicação das características técnicas e

recomendações de aplicação e devem ser preparadas três amostras por tipo de acopladores,

para ensaios prévios de tracção por Entidade Acreditada.

A utilização de redes electrossoldadas em Portugal tem uma expressão reduzida quando comparada

com a de vários países da Europa, onde se chega a atingir uma penetração de cerca de 50% da

totalidade das armaduras utilizadas nas obras de betão estrutural. Podem citar-se como exemplos os

casos da Áustria, Alemanha e Holanda, em que essa penetração ultrapassa os 50%, da França com

35%, Inglaterra e Itália com 25% e Espanha com cerca de 20%, enquanto que em Portugal tal

penetração está abaixo de 5%. A existência da documentação, referida anteriormente relativa a este

tipo de material, contém informação detalhada sobre as propriedades dos varões e o fabrico destas

redes, pelo que não se justifica a baixa utilização que actualmente se verifica, nomeadamente em

termos de racionalização de fabrico e facilidade de aplicação. Importa referir que as principais

vantagens oferecidas pelas redes electrossoldadas são, entre outras: a economia de mão-de-obra, a

diminuição do tempo de execução, é garantido o espaçamento entre os varões constituintes, não é

necessária amarração por meio de arames de amarração, e há uma racionalização das construções

(Ganço, 2008).



3. ESTADO DA ARTE DO EQUIPAMENTO DE CORTE E

DOBRAGEM DE AÇO EM VARÃO

O presente capítulo apresenta o estado da arte do equipamento de corte e dobragem de aço em

varão, tanto a nível de conceitos (como é o caso da Construção com Computação Integrada), como

também a nível das inovações tecnológicas que este equipamento tem vindo a sofrer com o passar

dos anos. Este capítulo está dividido em três subcapítulos, em que o primeiro fala acerca do

equipamento existente em estaleiro central; no segundo subcapítulo é dada especial atenção às

potencialidades do equipamento portátil de corte e dobragem utilizado em estaleiro de obra. Por fim,

no terceiro e último subcapítulo é feita uma breve exposição do equipamento portátil de amarração de

armaduras, que embora não faça parte do tema desta dissertação, não deixa de estar

intrinsecamente ligado à mesma.

3.1 Equipamento de pré-moldagem de aço em estaleiro central

Segundo Schwarzkopf (1991), a indústria da construção tem vindo, desde a 2ª metade do século

XX,a caminhar gradualmente no sentido da automação, com mais incidência na produção de

componentes de construção fora do estaleiro de obra, ou seja, em estaleiro central, como acontece

com o aço que já é pré-moldado antes de chegar ao local da obra.

Figura 9 - Máquina de dobragem com capacidade de dobrar vários varões em simultâneo (Johnston, 1993).

Um dos primeiros exemplos começou nos meados da década de 80 com as máquinas de corte e

dobragem controladas numericamente. Este tipo de máquina molda os varões de aço

automaticamente, possuindo para tal um controlador, o qual não é mais que um computador que

determina a localização dos cortes e dobragens, assim como os ângulos de dobragem e direcções.

Os dados são introduzidos previamente nestas máquinas por um operador antes de começarem a

produzir (adaptado de Navon et al., 1995). De acordo com Navon et al. (1996), em muitos casos os



dados são introduzidos separadamente para cada tipo de forma (geometria) antes da sua produção,

sendo depois então laborada uma grande quantidade de varões moldados de acordo com os dados

geométricos introduzidos na máquina. Contudo, estas máquinas também podem receber os dados de

entrada para um determinado número de geometrias de moldagem, o que irá permitir que a máquina

trabalhe continuamente durante algumas horas sem necessitar de introdução de novos dados. Em

ambos os casos, aqueles são introduzidos em tempo real (ou seja, na própria linha de produção), o

que significa que durante a introdução dos dados a máquina está inoperacional, o que resulta numa

redução da eficiência da máquina, bem como numa menor viabilidade económica deste tipo de

sistema.

A classificação das máquinas de corte e dobragem de varões em aço controladas numericamente

depende de vários factores, tais como: o sistema de abastecimento de matéria-prima, os princípios de

operação, o diâmetro dos varões que processam e o comprimento e o tipo do produto final. No artigo

apresentado por Navon et al. (1995), estas máquinas são classificadas como máquinas do tipo A, B

e C. As máquinas do tipo A moldam varões e produzem estribos até 16 mm de diâmetro. O aço é

fornecido à máquina em bobinas, a máquina puxa o varão da bobina, endireita-o e dobra-o através da

cabeça de dobragem, acabando a operação com o corte, de acordo com o tamanho pretendido. A

cabeça de dobragem é constituída por 2 partes, um rotor2 e um estator3. As máquinas do tipo B

moldam longos varões de aço até 16 mm de diâmetro, o sistema de abastecimento do aço é idêntico

ao das máquinas do tipo A, no entanto estas máquinas dobram os varões em ambas as suas

extremidades através de duas cabeças de dobragem. As máquinas do tipo C são diferentes de

ambos os tipos de máquinas anteriores, a começar pelo sistema de abastecimento que é feito através

de varões de aço discretos colocados manualmente na máquina (contrariamente às outras máquinas

que são alimentadas por bobinas), os varões têm diâmetros superiores a 16 mm e são cortados

previamente para o comprimento desejado, pois os varões chegam à fábrica com comprimentos entre

os 8 e os 14m, embora a situação mais corrente seja os varões terem comprimentos de 12m por

questões de transporte e circulação rodoviária. Tal como as máquinas do tipo B, as máquinas do tipo

C também dobram os varões em ambas as extremidades através de duas cabeças de dobragem,

cada uma com um rotor e um estator.

As máquinas do tipo C, como afirma Navon et al. (1995), eram as menos automáticas dos três tipos

de máquinas, apenas a dobragem era feita automaticamente. As restantes operações, tais como o

fornecimento da matéria-prima à máquina, o corte e a recolha do produto final eram feitas através

do(s) operador(s) da máquina. Consequentemente, houve necessidade de desenvolver este tipo de

2 Rotor é tudo que gira em torno de seu próprio eixo produzindo movimentos de rotação. Qualquer máquina rotativa, como turbinas, compressores, redutores, entre outros, possuem eixos rotativos apoiados em mancais de deslizamento, rolamento ou magnéticos. Esse conjunto é denominado de Rotor. (Fonte: Wikipédia)

3 Estator é a parte de um motor ou gerador eléctrico que se mantém fixo à carcaça e tem por função conduzir energia eléctrica, nos motores para rotacionar e nos geradores para transformar a energia cinética do induzido. (Nas máquinas assíncronas e nas máquinas síncronas pequenas é nele que, assim como nas bobinas, é formado o campo magnético capaz de induzir no rotor uma corrente. (Fonte: Wikipédia)



máquinas para que se tornassem totalmente automáticas, para tal recorreu-se ao auxílio de sistemas

de simulação gráfica.

3.1.1 Construção com Computação Integrada (Computer-Integrated Construction (CIC))

A Construção com computação integrada é uma área com um enorme potencial na indústria da

Construção. Os benefícios da comunicação electrónica de dados estão acessíveis a qualquer

organização que tenha iniciativa e recursos para investir no desenvolvimento dum sistema integrado.

No entanto, o potencial de utilização de informação através deste meio só foi apenas parcialmente

realizado (Dunston et al., 2000).

Miyatake et al. (1993) no seu artigo acerca da CIC alerta para a necessidade do desenvolvimento de

tecnologias automatizadas inovadoras, que possam resolver algumas das dificuldades associadas

com a escassez de mão-de-obra qualificada. Para além disso, é expectável que as empresas de

construção de grande porte também vão mudando a sua forma de operar, através da implementação

de sistemas automatizados nos locais de construção. No Japão, as grandes empresas de engenharia

e construção já se têm vindo a aperceber que é fulcral uma abordagem estruturada para a introdução

da tecnologia CIC, isto porque usando CIC é possível desenvolver processos de construção

diferentes e mais eficientes, somando-se ainda a vantagem que se adquire ao permitir que os

computadores dos diversos sectores da empresa comuniquem e troquem informação (adaptado de

Miyatake et al., 1993).

A CIC é a adaptação para a indústria da construção dos conceitos da Indústria com computação

integrada, CIM – Computer integrated manufacturing. Esta define-se como uma estratégia para a

ligação entre as tecnologias existentes, as tecnologias emergentes e as pessoas, com o intuito de

optimizar o planeamento, a gestão, a engenharia, a concepção, a construção, etc. Portanto, a CIC é a

sinergia das tecnologias existentes e emergentes para conseguir um sistema altamente integrado. A

CIC normalmente é o resultado dum fluxo de informação integrado, da aplicação generalizada de

computadores e altos níveis de automação. No entanto, isso representa apenas os aspectos

tecnológicos da CIC, pelo que é igualmente importante utilizar todos os recursos disponíveis para

alcançar os objectivos da empresa.

Por diversas razões, principalmente de natureza económica, a maioria das grandes empresas de

construção no Japão começaram a implementar este conceito de CIC através da integração entre a

concepção dos projectos (design) e as respectivas operações de construção. Contudo, o objectivo

final de qualquer empresa deve ser a integração de toda a operação, para assim se atingir o conceito

de uma empresa totalmente optimizada e integrada (adaptado de Miyatake et al., 1993).

A Figura 10 representa um modelo geral dum sistema CIC dividido em três grandes áreas: sistema de

planeamento integrado de concepção/construção (Integrated Design/Construction Planning System),



sistema de automação local (Site Automation System) e sistema de automação de fábrica (Factory

Automation System). Relativamente à primeira área, salientam-se as inovações em software de

computador em áreas como bases de dados, simulação, sistemas de CAD-3D, software de

engenharia e planeamento, que vieram trazer um mecanismo útil para integrar, organizar e estruturar

a informação do projecto e do plano de construção. Na segunda área, os esforços de

desenvolvimento incidem sobretudo em sistemas de construção totalmente automatizados, que

possam lidar com grandes operações de montagem estrutural, tais como armaduras de aço; um

desses sistemas foi desenvolvido no Japão, e é conhecido por SMART (Shimizu Manufacturing

system by Advanced Robotics Technology), este tem a capacidade de por exemplo elevar e soldar as

armaduras de aço, entre outras. Com a implementação do SMART conseguiu-se melhorar a

produtividade e segurança, proteger o ambiente de trabalho (devido ao local ser completamente

coberto e livre de intempéries), oferecer condições de trabalho atractivas e de segurança, o que leva

a uma maior qualidade e durabilidade; reduzir o período de construção, reduzir a quantidade de

resíduos, diminuir os danos aos materiais e permitir a gestão em tempo real. Por último, a terceira

grande área pode ser implementada temporariamente em obra, ou estar sediada num estaleiro

central. Este sistema consiste na pré-fabricação de elementos de construção, tais como armaduras

de aço, paredes exteriores, lajes pré-fabricadas, etc.

Figura 10 - Modelo de CIC (Miyatake et al., 1993).



Miyatake et al. (1993) apresenta no seu artigo um sistema de pré-fabricação (Factory Automation

System) que foi desenvolvido e aplicado em obra com base nos conceitos do sistema CAD/CAM.

Este sistema divide-se em dois grandes campos: o sistema CAD e a unidade de montagem (CAM). O

sistema CAD utiliza sistemas de bases de dados para produzir os desenhos de pormenorização das

armaduras. Os sistemas de bases de dados possuem as seguintes informações: número de varões,

espaçamento, tipos e dimensões dos varões, geometrias de dobragem. Em seguida, estas unidades

são construídas pelo sistema de montagem com base nas informações fornecidas pelo CAD, aquele

sistema consiste em três unidades: dois veículos e uma base de suporte ao processo de montagem.

Os dois veículos são usados para dispor os varões na sua posição, um na direcção longitudinal e

outro na direcção transversal. No processo de montagem, o veículo que se move na direcção

longitudinal avança primeiro até alcançar a posição pré-definida, depois enquanto se move para trás

coloca os varões, um por um, de acordo com o espaçamento definido. Após o veículo que se desloca

na direcção longitudinal executar a sua função, com o mesmo método do primeiro, está então

montada uma unidade de armadura faltando apenas a execução também automática da amarração

da malha de aço. Este sistema de pré-fabricação tem sido utilizado em vários locais de construção, e

os resultados têm indicado uma poupança de 50% na pré-fabricação de armaduras de aço.

Miyatake et al. (1993) concluiu que a transição para a CIC deverá ser entendida como uma mudança

de filosofia e método de organização, no sentido de se alcançar a metodologia de trabalho do tempo

exacto (just-in-time (JIT)). Originalmente desenvolvido pela Toyota no Japão, o principal objectivo da

filosofia do JIT é que cada processo no ciclo de produção aconteça apenas a tempo para o próximo.

Por exemplo, num estaleiro de obra, as armaduras de aço deverão chegar no tempo exacto em que é

necessária a sua colocação nos respectivos lugares. Este é um estado ideal de funcionamento para

um local de construção, e embora seja difícil de conseguir um sistema JIT, a sua filosofia apresenta

um objectivo perfeito para ter em conta na aplicação da CIC. Da implementação de um sistema CIC

decorrem vários benefícios operacionais: aumento da produtividade da concepção e construção

através da automação, redução de custos, optimização da calendarização do projecto, melhoria da

qualidade de concepção e construção, melhorias de coordenação e gestão, melhoria de comunicação

através da rápida transmissão e disponibilidade de dados, imagens e conhecimentos, redução da

entrada de dados semelhantes em processos de concepção e construção, aumento das

oportunidades de robotização na construção.

De acordo com Dunston et al. (2000), a implementação total de um sistema integrado exige a

utilização das capacidades computacionais tanto no estaleiro central como no estaleiro de obra, onde

vários tipos de equipamentos controlados por computador estão preparados para receber

informações dos dados gerados na fase de projecto (adaptado de Miyatake et al., 1993). O fluxo de

informação dos gabinetes de projecto e dos construtores deve ir descendo a pirâmide hierárquica até

ao nível da tarefa básica, onde aquele pode ser utilizado para reforçar as medidas de desempenho.

Em suma, a informática não deve ser só empregue na criação, comunicação e modificação de planos

de construção, mas também na fabricação em estaleiro central e em estaleiro de obras, através de

operações de controlo em tempo real de processos de construção automáticos. Dunston et al. (2000)



afirma que um potencial candidato para a implantação de um sistema computorizado integrado é o

estaleiro central de pré-moldagem de aço em varão.

A concepção de um ambiente CIC necessita de uma estrutura de controlo devidamente adaptada,

que ofereça a capacidade de transmitir as informações necessárias para que a entidade adequada

em tempo útil possa tomar decisões e responder com precisão e rapidez às mudanças no ambiente

dinâmico. Para tal, foi concebido um Controlo hierárquico, que graças à sua flexibilidade e

semelhança com a organização de projectos da construção tradicional, permite suprir essa

necessidade. Esta estrutura de controlo permite a monitorização e controlo de funções a nível local,

bem como a nível global, possibilitando ainda a incorporação de inteligência para tomada de decisão

automatizada (Dunston et al., 2000).

A execução de operações de construção controladas por inteligência computacional depende de

modelos complexos para controlo autónomo e inteligente de tarefas básicas. O projecto, fabricação,

entrega e colocação de aço em varão apresenta amplas oportunidades para a integração da

computação. Trabalhos anteriores nesta área tiveram como fruto esquemas conceptuais para a

integração das fases de concepção, fornecimento e colocação de aço em varão, e têm mostrado

provas de alguns benefícios da integração informática e automação, um dos exemplos desses

esquemas conceptuais foi apresentado por Miyatake et al. (1993). Também Navon et al. (1996)

demonstrou a eficácia da utilização de um sistema CAD/CAM para a comunicação de dados em

máquinas de controlo numérico computadorizado (CNC) (adaptado de Dunston et al., 2000).

De acordo com a abordagem teórica da CIC, a transferência de dados de uma dada etapa para outra

é feita automaticamente, não sendo por isso necessária a intervenção humana. No entanto, a

situação em que máquinas designadas automáticas, neste caso máquinas de moldagem de aço

controladas numericamente (CNC rebar manufacturing machines), que invocam a intervenção

humana na introdução de dados em tempo real e que são portanto máquinas não totalmente

automáticas, entra em clara contradição com o conceito da CIC (Navon et al., 1995).

3.1.2 Sistema CAD/CAM

Regra geral, o dimensionamento e cálculo de armaduras, bem como os desenhos de cada elemento

estrutural em causa são realizados no gabinete de projecto. No entanto, os desenhos de

pormenorização dos varões das armaduras para produção das mesmas podem ser tanto feitos no

gabinete de projecto, como também no estaleiro central, ou ainda no próprio construtor. Em todo o

caso, no final ter-se-ão em formato de papel, desenhos e cronogramas para a produção dos varões

de aço moldados, independentemente do auxílio ou não de computadores.

Antes da produção dos varões moldados, são feitos manualmente planos de produção, os quais são

constituídos por várias fases: primeiro as quantidades são calculadas tendo em atenção as secções



do elemento estrutural, os diâmetros e as geometrias de dobragem. Depois cada barra é desenhada

em detalhe num cartão onde constam também todos os parâmetros de produção, tais como,

comprimentos parciais e ângulos de dobragem, são calculados e documentados. Posteriormente,

procede-se à produção propriamente dita, ora manualmente ora através de máquinas CNC4.

A produção manual é realizada com base naqueles planos e na sua interpretação. Por seu turno, a

produção com base na tecnologia CNC também necessita de interpretação humana, e para além

disso, os dados também são introduzidos manualmente. Todo este processo é trabalhoso e sujeito a

erros, pois os dados são processados e transferidos manualmente desde a concepção à produção.

(adaptado de Navon et al., 1996).

Navon et al. (1995)(2) descreve um sistema CAD/CAM que foi desenvolvido de modo a automatizar o

processo de moldagem de aço, designado por RCCS (rebar CAD/CAM system). A singularidade

deste sistema reside na capacidade de extrair automaticamente da base de dados dos desenhos

gráficos (CAD5), os dados necessários para a moldagem de varões, posteriormente os mesmos são

processados e transferidos para a máquina de moldagem do tipo CNC. Assim, todas as etapas

tradicionais de manipulação manual de dados de projecto e produção de varões moldados

(pormenorização, documentação, extracção de dados, etc.) são evitadas. Em muitos casos, os vários

estágios de manipulação manual de dados são uma fonte de erros. Consequentemente, com a

transferência de dados automatizada, possível com o sistema CAD/CAM, obtém-se redução de

custos, aumento da qualidade e produtividade, a começar pela redução do tempo em que a máquina

está inoperacional durante a sua programação. A depuração, isto é, a limpeza de um projecto anterior

para se proceder à entrada de outro também é desnecessária, o que não acontece nas máquinas

CNC que operam através processos manuais, e que consome tempo, aliado ao facto de também

poder ser fonte de erros.

O sistema tem dois módulos, em que o segundo módulo se subdivide em dois sub-módulos. O

primeiro módulo é o de desenho assistido por computador (CAD), o qual para além do desenho

convencional também permite a criação de desenhos semi-automáticos. Deste módulo resultam

desenhos e cronogramas para a moldagem dos varões de aço e instruções para a sua montagem no

local. Adicionalmente, este módulo actualiza o modelo de construção e a base de dados gráfica. O

segundo módulo, designado de NC interface, é aquele que permite a transferência automática de

dados a partir do modelo de construção e da base de dados gráfica. O primeiro dos seus dois sub-

módulos é responsável pela extracção dos dados; por seu turno, o segundo sub-módulo tipifica os

dados, planeia a produção e processa os dados para um formato transferível para a máquina de

moldagem e que possa ser entendido por esta. Assim que os dados chegam à máquina, o ecrã do

4 CNC – Computer numerically controlled – máquinas que são programadas e controladas por computador para que possam oferecer espaços de tempo de configuração muito curtos e grande flexibilidade de produção.

5 CAD – Computer aided design (desenho assistido por computador).



controlador pede a confirmação de “OK” ao operador, para que então se proceda à moldagem dos

varões de aço com boa precisão (adaptado de Navon et al., 1996).

Navon et al. (1996) realizou uma avaliação económica duma ligação CAD/CAM para a transferência

automática de dados, e incluindo melhoramentos à máquina para torná-la totalmente automática,

concluiu que o valor mínimo que o mercado estaria disposto a pagar seria de 167.000 dólares, e que

por seu turno o valor máximo seria da ordem de 1.000.000 de dólares, dado que à data do estudo

uma máquina do tipo C custava cerca de 100.000 dólares, constata-se que o sistema CAD/CAM é

economicamente viável. Para além da componente económica, estão inerentes benefícios, quer

directos quer indirectos, tais como aumento da produtividade, menos trabalhadores envolvidos no

processo, redução do desperdício de matéria-prima (aço), redução de trabalho de correcção de

possíveis erros de produção, encurtamento e consequente aceleramento do processo de produção,

redução dos custos de produção decorrentes da não necessidade de trabalho em horas

extraordinárias, e maior satisfação dos trabalhadores por desempenharem tarefas com nível de

sofisticação mais elevado.

3.1.3 Desenvolvimento da automação de máquinas

A automação nas máquinas de corte e dobragem do tipo C desenvolveu-se no sentido de conferir

àquela a capacidade de ir buscar automaticamente os varões à zona de armazenagem, de

desenvolver o seu corte e dobragem, e para além disso poder lidar com as sobras dos varões (que

têm de ser posteriormente eliminadas) e com o armazenamento temporário do produto acabado

(Navon et al., 1995).

No seu artigo, Navon et al. (1995) concebeu e modelou do referido tipo de máquina com o auxílio do

ROBCAD6 da Technomatix. O ROBCAD é um pacote de software avançado para modelação de

sistemas mecânicos e simulação do seu funcionamento, tomando também em linha de conta as suas

estruturas cinemáticas. Deste modo, o software atrás referido permitiu que a máquina fosse

concebida e modelada num ambiente 3D. A lógica do fluxo de material foi avaliada, tendo sido

também fornecida a metodologia de produção e a posição relativa dos sub-sistemas.

3.1.4 Máquinas de controlo numérico (Numerically controlled machines)

O termo Controlo Numérico refere-se a um sistema cujas operações são controladas pela introdução

directa de dados numéricos. Ao conjunto dos dados necessários para fabricação do produto dá-se o

nome de programa (Zeid, 1991). A primeira geração de máquinas de controlo numérico surgiu nos

anos 50 do passado século, estas eram baseadas em hardware sem memória ou sem capacidades

6 Para saber mais acerca deste software consultar ANEXO II.



de computação. As máquinas eram programadas numa linguagem de baixo nível, a qual se baseava

numa colecção de códigos chamados de G-Codes, por seu turno o programa era executado através

da inserção na máquina de uma fita perfurada. A execução era feita passo por passo, isto é, a

máquina lia as instruções para uma etapa, executava-a, e só depois lia as instruções para a etapa

seguinte, e assim por diante até que todas as instruções fossem executadas.

Com a introdução dos microprocessadores, aliada à queda dos preços dos computadores, ficou

criada a possibilidade de ligação entre as máquinas de controlo numérico e os computadores. Fruto

deste acontecimento surgiram as chamadas máquinas de controlo numérico computorizadas

(Computorized numerically controlled machines). Um desenvolvimento adicional foi o controlo

numérico directo, que consiste num computador central que controla um certo número de máquinas

NC através de ligações directas, acrescentando-se o facto de descarregar o programa apropriado

para cada máquina individualmente (Navon et al., 1995).

Outro desenvolvimento nesta área foi o Controlo Adaptável (Adaptive Control), que ajusta o programa

para as condições de mudança do ambiente, medindo-o. Quando novos dados são recebidos do

ambiente, o sistema de controlo muda a operação da máquina de acordo com o programa (Navon et

al., 1995). Este tema será desenvolvido no subcapítulo 3.1.9.

3.1.5 Linguagem de máquinas de controlo numérico

A linguagem de máquinas de controlo numérico baseia-se em variáveis padrão de formato palavra-

endereço (ISO 2539-1974, ISO 1056-1975), também conhecidas por G-Code. Esta é uma colecção

de códigos, que servem como blocos de construção de um programa. O programa é uma sequência

de comandos numa linguagem de máquina, a qual acciona a máquina para produzir o produto

desejado. O programa pode ser escrito manualmente ou com o auxílio de um computador (Computer-

Aided NC Processing - CANCP). Na programação manual o programa é escrito directamente na

linguagem da máquina.

O CANCP foi desenvolvido para simplificar a programação das máquinas NC por meio de linguagens

de programação de nível alto (upper-level), com o propósito de reduzir ou até mesmo eliminar, a

necessidade de programação manual em linguagem da máquina. Estas linguagens de nível alto

definem o produto, a sua geometria, a tecnologia de processamento, e incluem bases de dados sobre

ferramentas, materiais, algoritmos de funcionamento e toda a informação necessária para traduzir as

instruções de nível alto para comandos em linguagem da máquina.

A linguagem de programação de nível alto é processada em duas fases, por um processador e por

um pós-processador, como se mostra na Figura 11. O processador calcula a trajectória da ferramenta

e produz um ficheiro geral de localização do corte (cutter location (CL) file). Este processador possui

dois módulos; o primeiro processa os dados geométricos do produto e depois escreve-os para um



ficheiro CL1; o segundo módulo processa os parâmetros tecnológicos: define a evolução da direcção

e velocidade, selecciona as ferramentas, etc.; escrevendo depois esses mesmos parâmetros num

ficheiro genérico CL. Este ficheiro é transferido para o pós-processador, que converte o ficheiro CL

para a linguagem específica da máquina, G-Code (Navon et al., 1995).

Figura 11 - Tradução de um programa em linguagem upper-level para a linguagem da máquina (Navon et al., 1995).

3.1.6 Sistema de fornecimento de matéria-prima

O sistema de fornecimento de matéria-prima estudado por Navon et al. (1995) foi concebido para o

fluxo contínuo da mesma. Os varões de grande diâmetro (superior a 16mm) são fornecidos sob a

forma de barras discretas de tamanho finito, compreendido entre os 8 e os 14m. Os varões são

armazenados em contentores, o número de contentores depende do número de diferentes tipos de

varão a ser trabalhado em cada sessão de produção. Destes contentores, os varões são levados

para a máquina de corte e dobragem. A sequência de abastecimento dos varões depende da

estratégia de armazenamento temporário do produto já acabado. Se o pedido à máquina é baseado

em elementos estruturais, tais como vigas, pilares, etc., então todos os varões que constituem esse

elemento, incluindo varões de diferentes diâmetros, são reunidos; seguindo-se o seu corte e/ou

dobragem. Caso contrário, os varões poderão ser cortados e/ou dobrados de acordo com o tamanho.

Os varões são armazenados nos contentores de acordo com o tamanho e comprimento. Cada

contentor tem duas aberturas, uma larga e outra estreita. Os lotes de material são introduzidos na

abertura mais larga com o auxílio de um equipamento de elevação de cargas, por sua vez o material

vai deslizando para a abertura mais estreita devido ao declive existente entre as duas aberturas, que

facilita o deslize dos varões, esse declive deverá ter um ângulo mínimo de 20º, este ângulo deve ser

mínimo para que o varão a ser retirado não esteja sujeito a uma pressão elevada e assim a sua saída



se torne fácil. Deste modo, quando um varão é apanhado, o varão seguinte desliza para a saída do

contentor (Figura 12).

Figura 12 - Sistema de fornecimento de matéria-prima (Navon et al., 1995).

O ângulo de inclinação mínimo é aquele que faz com que um único varão comece a deslizar para a

saída do contentor. Para se chegar ao valor do ângulo mínimo foram efectuados cálculos que tiveram

em consideração as forças entre os varões, e entre estes e o contentor. Todas estas forças são

função do peso dos varões, dos coeficientes de atrito, da geometria do contentor e do ângulo de

deslize; tendo-se chegado no final à conclusão de que para um ângulo de 19º se atingia o equilíbrio,

consequentemente o ângulo de inclinação mínimo adoptado foi de 20º.

O passo seguinte dá-se quando o controlador da máquina recebe o plano de produção decorrente da

fase anterior do processo CAD/CAM. O plano de produção inclui a ordem pela qual cada varão é

trabalhado. O fluxo dos varões que vão alimentar a máquina é iniciado com um comando que indica

qual o varão a ser retirado dum contentor específico e leva-o para a máquina. Este comando faz com

que o contentor avance para a esteira cerca de 20cm, sendo este movimento coordenado com o

movimento da esteira, quer em termos de tempo quer de posicionamento. O contentor e a esteira têm

ganchos espaçados alternadamente. Desta forma, quando o contentor chega junto da esteira, o

movimento ascendente desta puxa o varão seguinte, como pode ser constatado na Figura 12.

Quando este varão sai do contentor o varão seguinte desliza para o gancho, aguardando a sua vez

de ser transportado. Se o mesmo tipo de varão (comprimento e/ou diâmetro) é o que será puxado em

seguida, então o contentor permanece no mesmo sítio até um diferente tipo de varão ser requisitado,

quando isso acontece o contentor retorna à sua posição original e outro contentor move-se até à

esteira.



Os varões são transportados na esteira até caírem nas colunas de suporte, como exemplificado na

Figura 12. As colunas de sustentação suportam o movimento horizontal dos varões à medida que

estes vão entrando gradualmente na máquina de corte e dobragem. Na porta de abastecimento

existe um sistema de duas rodas que puxa os varões para dentro da máquina. As colunas têm micro-

interruptores que quando pressionados indicam a presença de um varão, enquanto houver um varão

nas colunas de sustentação o movimento da esteira é interrompido, quando o processamento do

varão está quase terminado, a grande maioria dos micro-interruptores são libertados, o que induz a

esteira a iniciar novamente o seu movimento e a ir buscar o próximo varão para moldagem.

Assim que o varão chega ao sistema de sustentação e às duas rodas, estas agarram o varão e

começam a rodar, a rotação faz o varão mover-se linearmente até à porta de abastecimento. O

sistema que puxa os varões inclui codificadores que contam as rotações das rodas para assim obter

uma medida aproximada do movimento linear do varão, contudo dentro da máquina está localizado

também um sistema mais preciso de medição que se baseia no livre movimento das rodas. O sistema

de puxar varões também pode actuar no sentido contrário quando é necessário eliminar sobras de

varão (Navon et al., 1995).

De molde a que se possa ter uma noção dos sistemas de manuseamento de varões de aço em

estaleiro central actualmente existentes no mercado, o subcapítulo seguinte será então dedicado à

apresentação de alguns exemplos.

3.1.7 Exemplos de sistemas de manuseamento de varões de aço em estaleiro central

Nathan Kauffman (Gestor de produto e desenvolvimento da KRB) declarou que uma fábrica de

moldagem de varões de aço terá mais lucro proporcionalmente à quantidade de varões que consiga

manusear e trabalhar, isto é, a velocidade de produção, a redução do tempo de manuseamento e a

fadiga dos operadores são factores críticos neste tipo de negócio (CPI, 2008).

No seguimento desta filosofia de Kauffman, apresentar-se-ão de seguida alguns exemplos de

equipamentos/sistemas, desenvolvidos e colocados no mercado pela KRB, para manuseamento

rápido e eficiente dos varões de aço na sua passagem pela linha de produção de uma fábrica.

• AutoShakeout (Removedor de varões do atado)

Esta máquina integra a Fábrica Compacta de armaduras de aço em varão da KRB (Compact Rebar

Shop), que é um sistema de pré-moldagem de varões de aço e que será tratado com mais detalhe

num subcapítulo mais à frente.



Figura 13 - Pormenor do mecanismo de gancho da AutoShakeout (KRB, 2010).

Figura 14 - AutoShakeout (KRB, 2010).

A AutoShakeout permite eliminar a necessidade de “agitação para fora” ou chicotada nos varões, pois

consegue remover os varões do atado, conta-os e coloca-os na esteira transportadora de entrada. O

operador simplesmente levanta o final dos varões colocando-os como mostra a Figura 15 para serem

depois carregados no mecanismo de gancho e removidos do atado, acabando por serem colocados

na esteira que os transportará até à máquina de corte (CPI, 2008).

Figura 15 - Apoio dos varões (KRB, 2010).

• EvacuBin (Manipulador de varões cortados)

Este sistema permite a manipulação das resmas de varões após o corte, conduzindo aquelas até

uma esteira de transporte que as conduzirá até à linha de dobragem de varões. O EvacuBin possui

vários compartimentos de armazenamento (bin pockets), os quais podem ser despejados

independentemente uns dos outros; cabendo ao operador através do uso de comandos

computacionais, a escolha de armazenamento dos varões em cada compartimento de

armazenamento, sua optimização e despejo. A flexibilidade deste sistema elimina a necessidade de

dobragem dos varões na sequência segundo a qual os mesmos são cortados (CPI, 2008).



Associado ao EvacuBin existe uma plataforma elevatória de transporte (LiftRoll), que eleva os varões

de volta para a altura de transporte apropriada. A plataforma elevatória elimina a necessidade de

elevação da linha de corte e permite que os compartimentos de armazenamento possam estar ao

nível do solo (caso contrário haveriam custos elevados na implementação de plataformas de

trabalho), adicionalmente, as operações a jusante também podem ser alimentadas directamente pela

plataforma elevatória (CPI, 2008).

Figura 16 - EvacuBin (KRB, 2010).

• BundleMatic (Aglomerador e atador de varões)

O BundleMatic consegue fazer atados de conjuntos de varões, reduzindo assim o tempo com

elevação e manuseamento de materiais em fábrica. Podendo ser combinado com o EvacuBin (já

descrito anteriormente), o BundleMatic elimina o tempo que um operador demora a juntar e a atar

manualmente um conjunto de varões. As instruções podem ser dadas quando os varões ainda estão

na máquina de corte, ou seja, o mesmo operador pode comandar a máquina de corte e o

BundleMatic, reduzindo assim uma vez mais o tempo de manuseamento (touch time) e os custos

associados (CT, 2009).

Figura 17 - BundleMatic (KRB, 2010).



Figura 18 - O BundleMatic reúne os varões soltos com recurso a duas correntes que apertam o conjunto de varões (KRB, 2010).

Figura 19 - A bobina com o arame de atar é baixada em cima do conjunto de varões, em seguida, este é amarrado e o arame cortado (KRB, 2010).

3.1.8 Sistema de corte e dobragem

No artigo desenvolvido por Navon et al. (1995), a máquina possui duas cabeças de dobragem, meios

para o movimento longitudinal, uma mesa, um sistema de puxar e uma cabeça de corte (Figura 20).

A mesa é a estrutura principal deste sistema e possui um trilho no meio que permite o movimento das

cabeças de dobragem. As duas funções principais da mesa são as de garantir o suporte ao varão

durante a sua dobragem, mantendo-o também na posição correcta e de servir de superfície de

deslizamento para o varão já moldado quando este é encaminhado para o armazenamento

temporário, daí a razão de a mesa ser inclinada.

A dobragem propriamente dita é feita com a cabeça de dobragem saliente em relação ao plano da

mesa, o varão entra na cabeça de dobragem e o estator fecha-se (com um movimento relativo na

direcção positiva e negativa na direcção Y (Figura 20) para que assim o varão permaneça estático.

De seguida o rotor começa a rodar de acordo com a direcção e o ângulo de rotação que permitem

chegar à forma pretendida para o varão. A dobragem é um pouco imprecisa devido à recuperação

elástica do aço, pois durante o processo de dobragem são desenvolvidas tensões nos varões de aço

devido às suas propriedades elasto-plásticas, sendo este o principal obstáculo à boa precisão na

dobragem de varões. Contudo, já foram desenvolvidas soluções para este problema através de

sistemas de controlo inteligentes (Subcapítulo 3.1.9).



Figura 20 - Esquema descritivo do sistema de corte e dobragem (

A dobragem é realizada em duas fases. Como ilustra o exemplo da

é deslocado até à primeira cabeça de dobragem e a primeira dobragem é aplicada;

varão é libertado e levado até à próxima posição de dobragem, onde acontece a segunda dobragem

na direcção oposta. Para concluir a p

cortado segundo o tamanho total desejado. Na primeira fase, realizada pela primeira cabeça de

dobragem, o progresso do varão dá

sucede na segunda fase realizada pela segunda cabeça de dobragem. A segunda fase de dobragem

começa quando o varão é movido até à posição de dobragem No. 3 (este movimento pode ser feito

ou para trás ou para a frente, dependendo da geometria do varão). Como o varão já está cortado, o

seu movimento já não pode ser efectuado pelo sistema de puxar, logo esta tarefa de mover o varão

recai sobre a primeira cabeça de dobragem enquanto o varão ainda está apertado, dando

dobragem No. 3, a partir da qual o varão já não se movimenta

dobragem. A tarefa fica completa com a deslocação da segunda

No. 4, onde a dobragem é feita na mesma direcção da No. 3, depois mov

aplica uma dobra ao varão na direcção oposta.

Figura 21 - Exemplo de sequência de dobragem (



Esquema descritivo do sistema de corte e dobragem (Navon et al., 1995).

A dobragem é realizada em duas fases. Como ilustra o exemplo da Figura 21, primeiramente o varão

é deslocado até à primeira cabeça de dobragem e a primeira dobragem é aplicada; posterior


na direcção oposta. Para concluir a primeira fase, o varão é levado até à posição de corte


dobragem, o progresso do varão dá-se no sentido positivo do eixo dos XX (Figura



endendo da geometria do varão). Como o varão já está cortado, o


recai sobre a primeira cabeça de dobragem enquanto o varão ainda está apertado, dando

dobragem No. 3, a partir da qual o varão já não se movimenta, mas sim a segunda cabeça de

dobragem. A tarefa fica completa com a deslocação da segunda cabeça de dobragem para a posi

onde a dobragem é feita na mesma direcção da No. 3, depois move-se até à posição No. 5 e

o varão na direcção oposta.

Exemplo de sequência de dobragem (Navon et al., 1995).

50

, primeiramente o varão

posteriormente o


rimeira fase, o varão é levado até à posição de corte, onde é


Figura 20), o mesmo



endendo da geometria do varão). Como o varão já está cortado, o


recai sobre a primeira cabeça de dobragem enquanto o varão ainda está apertado, dando-se então a

mas sim a segunda cabeça de

cabeça de dobragem para a posição

se até à posição No. 5 e



Quando a operação é concluída, o varão é libertado, as duas cabeças de dobragem descem abaixo

da superfície da mesa e como resultado o varão desliza para baixo, para o armazenamento

temporário.

3.1.9 Controlo adaptável

O aço é um material que quando dobrado apresenta uma resposta elástica variável, conhecida como

“springback”, o que requer um mecanismo de dobragem adaptável para que a qualidade e precisão

desta possa ser garantida. A grande maioria dos varões de aço é dobrada com recurso a máquinas

tradicionais operadas manualmente, cuja tecnologia de base permanece a mesma desde há 50 anos

a esta parte, registando-se apenas algumas inovações ao nível dos comandos electrónicos e

sistemas de segurança (Dunston et al., 2000).

Os varões de aço que são dobrados incorrectamente, muitas vezes por erro do operador, não podem

ser redobrados e consequentemente aplicados no fim a que se destinam; pelo que um sistema

automatizado com uma base de dados associada teria a capacidade de reduzir drasticamente a

quantidade de aço desperdiçada devido a erros de dobragem (Dunston et al., 2000).

O manuseamento e posicionamento de varões de aço é uma tarefa relativamente simples que pode

ser conseguida através do uso inovador de tecnologias de hardware e software existentes.

Actualmente, a operação de dobragem é um processo realizado a frio, que exige controlos

sofisticados com capacidade de responderem à variabilidade da recuperação elástica do aço

(Dunston et al., 2000).

Tanto o hardware como o software de computador e a tecnologia de controlo automatizado podem

facilmente ser aplicados para integrar todas as fases do processo de concepção, fabricação e

colocação de aço para betão armado. O desempenho com precisão da operação de dobragem de

varões de aço é um dos parâmetros mais críticos de um sistema integrado de fabricação de varões

de aço. Com o intuito de automatizar a dobragem de varões atendendo aos padrões de qualidade dos

clientes, bem como da própria indústria, torna-se necessária a implementação dum sistema de

controlo inteligente capaz de compensar a recuperação elástica do aço. O fracasso dos fabricantes

dos E.U.A. para investir na criação de mais investigação e desenvolvimento de equipamentos de

dobragem indica que a nova tecnologia de controlo precisa ser portátil (ou seja, transferível de

máquina para máquina), assim as máquinas existentes podem ser simplesmente equipadas com o

novo controlador. Um algoritmo de controlo adaptável, que ajusta automaticamente as propriedades

específicas de qualquer varão, pode reduzir significativamente o tempo de configuração da máquina,

aumentando a produtividade sem sacrificar a qualidade. De molde a se conseguir o controlo

automático para a dobragem de varões de aço, quer os varões quer a máquina de dobragem e a

interacção máquina-objecto, devem ser entendidos e monitorizados através da aplicação de modelos

representativos (Dunston et al., 2000).



Salim e Bernold (1992) desenvolveram um sistema de planeamento de colocação de varões de aço

com integração de CAD, designado por CRPP – CAD integrated rebar placement planning. O sistema

proposto visava aumentar a produtividade da concepção, pormenorização, fabricação, entrega e

colocação de armaduras de aço. A Figura 22 contém um esquema do CRPP.

Figura 22 - Transmissão da informação entre CRPP e o estaleiro central (Dunston et al., 2000).

Como se pode ver na maior caixa rectangular da Figura 22, o sistema CRPP fornece quatro saídas

(outputs), das quais uma é a lista da quantidade de varões de aço. Esta lista representa as

informações padrão de pormenorização que são usadas como input para gerar cronogramas de

produção (Dunston et al., 2000).

O processo orientado de lista de varões de aço destaca-se pela forma como agrupa os varões em

lotes, para que a sua colocação seja facilitada. Este output veio trazer um grande benefício para a

produtividade, e por isso é o input preferencial para a produção em fábrica. Na produção em fábrica,

a lista de quantidade de varões serve de input a um planeador, referido pelo autor como planeador de

produção de armaduras de aço em varão (RFPPS). O RFPPS é um dos componentes do sistema de

produção flexível (FMS7 (flexible manufacturing system)) e produz como outputs o plano do processo

de fabrico e o cronograma com as ordens de produção (Dunston et al., 2000).

7 FMS – Flexible Manufacturing System – é um conceito de produção que tem sido definido como um sistema de produção complexo que requere a alocação eficiente de vários recursos, tendo como principal objectivo atingir alta produtividade nas operações de fabrico de pequenos lotes, apesar das frequentes mudanças dos pedidos.



Gupta e Buzacott (1989) representaram o FMS como um sistema constituído por três componentes: o

gerente, o controlador e a unidade de produção. A Figura 23 demonstra esquematicamente o FMS.

Figura 23 - Estrutura do FMS (adaptado por Dunston et al., 2000 de Gupta et al.,1989).

Depois de ser recebida pela entidade colectiva conhecida por gerente, a lista de varões e o

cronograma de produção são submetidos ao controlador do FMS. Normalmente, o controlador do

FMS é um computador central responsável pelas tarefas de supervisão da comunicação com os

controladores dedicados das várias máquinas na unidade de produção. A unidade de produção

recebe a alocação dos recursos do controlador, e consiste em todas as máquinas de produção,

unidades de manuseamento de materiais (transporte) e equipamento de recolha de dados. É neste

nível que as tarefas de moldagem dos varões são realizadas, as informações provenientes de cada

uma das estações da unidade de produção são enviadas para o controlador do FMS, para que este

possa coordenar eficientemente as operações de produção e actualizar as instruções das mesmas,

de acordo com quaisquer mudanças que possam ocorrer na capacidade de produção da unidade ou

objectivos de produção (Dunston et al., 2000).

A Figura 24 ilustra um esquema de um sistema de controlo local em tempo real proposto para a

dobragem automatizada de varões de aço.

Figura 24 - Esquema duma estrutura de controlo adaptável para a dobragem automatizada de varões de aço (Dunston et al.,2000).



O ciclo de controlo começa com o ângulo de dobragem desejado e definido inicialmente. A máquina

procede posteriormente à dobragem do varão, que ao ser dobrado fornece informações sobre o seu

comportamento plástico, essas informações são recolhidas através de sensores existentes na

máquina de dobragem automatizada. A informação sensorial é enviada para o controlador para

conversão, reconhecimento de padrões e controlo de qualidade (avaliação de desempenho do

modelo elástico). O módulo de decisão calcula a recuperação elástica prevista e os ajustamentos

necessários para superar os desvios do sistema mecânico. O conjunto destas compensações é

depois enviado como comando de dobragem subsequente, deste modo o ciclo de controlo fica

completo (Dunston et al., 2000).

Um verdadeiro controlo adaptável que possua a capacidade para ajustar a sua previsão através de

técnicas de aprendizagem da máquina, poderá ser necessário para ir de encontro ao desafio da

moldagem de varões de aço. Os primeiros passos de pesquisa envolvendo o conceito de

aprendizagem da máquina estavam directamente relacionados com o reconhecimento de padrões,

daí que as redes neurais constituam uma das áreas mais activas de pesquisa em aprendizagem da

máquina. As redes neurais têm quatro características que as tornam adequadas para a previsão da

recuperação elástica do aço quando dobrado: capacidade de aprendizagem contínua durante a

operação, insensibilidade ao ruído, capacidade de tempo real e generalização (Dunston et al., 2000).

A Figura 25 ilustra a instalação do sistema de Controlo adaptável integrado testado por Dunston et al.

(2000) para controlar a tarefa da dobragem. De acordo com a Figura 25, o computador de controlo

comanda o movimento do prato giratório e recebe uma resposta sensorial para a análise e previsão

da resposta elástica do aço através da medição e correcção do desvio à posição ordenada. Para

além disto, as medidas de posição são usadas juntamente com os valores do carregamento que

efectua a dobragem para criar o diagrama de tensão-deformação que pode ser utilizado para a

análise da previsão da recuperação elástica do aço.

Figura 25 - Esquema da instalação do sistema de Controlo adaptável integrado (Dunston et al., 2000).



Na pesquisa efectuada por Dunston et al. (2000) foram realizados primeiramente testes num protótipo

em laboratório para se conseguir implementar com menos dificuldade o sistema na máquina de

dobragem da fábrica (a Figura 26 representa o protótipo utilizado).

Figura 26 - Protótipo experimental de mesa de dobragem com alimentação automática (Dunston et al., 2000).

Posteriormente, uma máquina de dobragem dum fornecedor de aço pré-moldado foi equipada com

sensores para a monitorização da carga de dobragem e posição (deformação angular). Os testes

foram feitos consoante um esquema em que se fazia variar parâmetros como: orientação da

superfície longitudinal de deformação, ângulo de dobragem e tamanho do varão. O objectivo principal

foi comparar a exactidão de três modelos empíricos baseados nas seguintes técnicas: regressão

linear múltipla, processo de relaxamento e redes neurais. O parâmetro de qualidade utilizado para

comparação foi a diferença entre a recuperação elástica prevista e o ângulo de recuperação elástica

medido.

Dois modelos de regressão foram desenvolvidos; o primeiro modelo era um polinómio de segunda

ordem, cujas variáveis independentes eram o ângulo de dobragem e tamanho de varões. O segundo,

um polinómio de primeira ordem foi um modelo de tamanho específico, que se baseou unicamente no

ângulo de dobragem como variável independente. O segundo método, é uma prática mais demorada,

caracterizada por relaxar a carga de dobragem quando se atinge uma posição de rotação 10˚ mais

curta que o ângulo de dobragem pretendido, em seguida uma segunda rotação é aplicada após se

inspeccionar que a dobragem não atingiu o ângulo pretendido. Testes anteriores indicam que a

recuperação elástica varia muito pouco quando se entra na gama destes últimos graus de dobragem.

Por seu turno, as redes neurais foram configuradas e treinadas para tamanhos únicos de varões, bem

como para tamanhos combinados.



Dunston et al. (2000) com a sua pesquisa concluiu que:

- Para um intervalo de desvio aceitável de 2,5º, a média dos erros em valores absolutos

indicou um desempenho similar entre os modelos de regressão e as redes neurais. O mesmo

resultado foi obtido quando foram comparados os modelos de regressão com o modelo de

relaxamento. Era esperado que dos modelos investigados, apenas os modelos do processo de

relaxamento e os moledos das redes neurais funcionassem razoavelmente num sistema de controlo

totalmente portátil, dado que os seus parâmetros eram dependentes dos dados e não da máquina;

- Apesar dos bons desempenhos dos modelos testados, todos violaram o critério de

qualidade ao apresentarem desvios superiores ao aceitável (2,5º). Uma comparação indirecta com o

desempenho de um operador humano revelou que os modelos também não excederam o

desempenho de um operador humano altamente qualificado. Conclui-se por isso que a filosofia mais

razoável a ser adoptada para o controlo da recuperação elástica resultará do binómio operador-

máquina, no qual operador qualificado e um controlador automático partilham as responsabilidades

de controlo;

- Devem ser criados melhores mecanismos de precisão de dobragem, antes que o controlo

adaptável possa realmente produzir um aumento na qualidade comparativamente à dobragem

manual. A coerência das estratégias de controlo da recuperação elástica propostas vai oferecer

aumento de qualidade, isto se pequenas variações no desempenho forem alcançadas. Com o

conceito de aprendizagem da máquina e mais estudos futuros que quantifiquem os parâmetros do

processo poder-se-ão produzir os melhoramentos necessários na precisão da dobragem;

- Os resultados do teste comparativo da previsão da recuperação elástica indicaram que o

controlo partilhado entre o operador e o sistema automatizado pode ser uma boa estratégia para se

alcançar a precisão de dobragem desejada. A interface operador-máquina poderá incluir o controlo de

tarefas de fabrico adicionais, tais como o corte e o posicionamento, advindo daí um impacto positivo

no que respeita à segurança do operador e à produtividade do processo;

- Um modelo portátil para o controlo adaptável da dobragem de varões de aço, através do uso

de força automática e medidas de posicionamento, deve ser desenvolvido e modificado para tornar

possível a transferência para diferentes modelos de máquinas de dobragem. No entanto, os

algoritmos de previsão da recuperação elástica devem ser seleccionados de acordo com os dados e

não consoante a máquina.

3.1.10 Gestão dos desperdícios de varão

As máquinas do tipo A e B recebem os varões com um sistema de abastecimento contínuo através

de bobinas, pelo que não há problema de excesso de varão com este tipo de máquinas. No entanto,

as máquinas do tipo C, que lidam com varões de grande diâmetro (superior a 16mm) já têm este



problema, especialmente se a ordem de produção for baseada em elementos estruturais, isto porque

os varões de comprimento finito são cortados e dobrados a partir de comprimentos padrão. Na

grande maioria dos casos, após o corte de todos os varões resultam desperdícios, as quais têm

comprimentos inferiores aos desejados para o varão seguinte a ser cortado, mesmo quando os

varões são fornecidos em comprimentos diferenciados continua a haver desperdícios.

Uma das primeiras tentativas para resolver este problema recorreu à soldadura do final do primeiro

varão ao início do varão seguinte antes do primeiro alcançar a porta de alimentação da máquina,

contudo este método falhou porque não conseguia cumprir regulamentos quanto a soldaduras em

varões de aço para armaduras.

A solução para minimizar os desperdícios de varões passou por optimizar a sequência da produção

de varões na fase de CAD, antes da transferência de dados. Mas, embora esta optimização tenha

reduzido significativamente o problema, continuou a haver desperdícios de varões, as quais

precisavam de ser removidas. Depois de ser feito o último corte no varão, o varão sobrante tem uma

das suas extremidades no sistema de puxar, ao passo que a outra extremidade está na coluna de

sustentação. Então, antes de ser removido, o varão sobrante desliza para trás até ficar

completamente em repouso na coluna de sustentação em repouso, daqui é removido pelo

manipulador de desperdícios que tem uma série de alavancas (Navon et al., 1995).

Recentemente Salem et al. (2007) fez uma pesquisa acerca dos desperdícios resultantes do corte de

varões de aço, dado que estes são uma parcela significativa do total de resíduos sólidos na

Construção. Com a sua pesquisa, aquele concluiu que é possível reduzir substancialmente os

desperdícios de varão resultantes do corte através de um melhor planeamento e calendarização.

Para minimizar os desperdícios de varão (CSP8), Salem et al. (2007) recorreu a 3 técnicas9: um

modelo de algoritmo genético (genetic algorithm - GA) e um modelo de programação linear (linear

programming - LP) em conjunto com um modelo de programação inteira (integer programming - IP).

O modelo de algoritmo genético desenvolvido por Salem et al. (2007) mostrou-se eficiente na redução

do volume de pontas de varão de aço “perdidas”. Em alguns casos, o algoritmo genético conseguiu

até alcançar soluções, que pegando em supostos restos de varões que seriam desperdiçados,

aproveitá-los e usá-los noutros padrões de corte, deste facto resultou uma minimização de

desperdícios. Tanto o modelo LP/IP como o modelo de GA foram testados numa fábrica e

comparados com os resultados obtidos da mesma utilizando o seu planeamento tradicional, donde se

obteve como resultado médio final, 29% de redução de desperdício, quer utilizando o modelo de

LP/IP ou o modelo de GA.

8 Cutting stock problem - aborda o corte de um stock com um comprimento padrão para os comprimentos requeridos no projecto, mas gerando o mínimo de desperdício de corte.

9 Para saber mais acerca destas técnicas consultar Anexo III.



3.1.11 Armazenamento temporário do produto final

A recolha do produto final, ou seja, dos varões moldados, pode ser feita ou pelo operador da máquina

ou por métodos semi-automáticos. Se a recolha dos varões envolver a intervenção humana, então

isso funcionará como um “funil” do processo de produção, na medida em que será um factor

preponderante na produtividade da máquina (Deichmann, 1991). Na máquina do tipo C desenvolvida

no artigo de Navon et al. (1995), foram contemplados meios de armazenamento temporário

mecanizados, tal como se mostra na Figura 27.

Figura 27 - Sistema de armazenamento temporário do produto final (Navon et al., 1995).

Os meios de armazenamento temporário mecanizados consistem num carrinho montado sobre

trilhos, o que lhe permite mover-se paralelamente ao eixo dos YY. O carrinho desloca-se da pilha de

carrinhos vazios (no sentido negativo do eixo dos YY) até à sua localização debaixo da máquina de

corte e dobragem. Quando um varão está terminado e as cabeças de dobragem estão abaixo da

superfície da mesa, os varões deslizam para baixo para os compartimentos de armazenamento. A

localização do varão quando cai depende de vários factores:

Da posição das cabeças de dobragem antes de serem recolhidas para libertar o varão, determinando

assim a coordenada do eixo dos XX;

Da posição do carrinho relativamente ao eixo dos YY;



Do ângulo de inclinação da mesa de corte e dobragem, do peso do varão (influenciado pelo seu

diâmetro e comprimento), do atrito (que é função do tipo de materiais que compõem a mesa), etc.

Dos parâmetros mencionados acima, apenas dois são usados pelo controlador da máquina para

determinar o local da queda do varão, dependendo da estratégia de armazenamento de produto

acabado, que deriva do tipo de encomenda.

Quando um carrinho está cheio, ele é automaticamente transferido para a pilha de carrinhos

carregados e é substituído por um carrinho vazio. Para se conseguir a máxima flexibilidade nesta

estratégia de recolha, o carrinho não tem de estar completamente cheio antes de ser substituído, isto

permite ir enchendo vários carrinhos simultaneamente (Navon et al., 1995).

3.1.12 Fábrica Compacta de armaduras de aço (Compact rebar shop)

A empresa norte-americana KRB Machinery Co. desenvolveu um sistema de Fábrica Compacta de

armaduras de aço, que não é mais que um sistema integrado conhecido por Compact Rebar Shop.

Este sistema foi concebido especificamente para empresas de pré-moldagem de aço em varão e tem

por base a minimização do tempo de toque10 no processo de moldagem. Regra geral, o fabricante

necessita de equipamentos de elevação quando os varões chegam à fábrica e precisam de ser

descarregados para armazém, donde voltam a ser elevados quando vão para o processo de

moldagem, findo este processo são carregados normalmente no camião que os levará até à obra.

Com o Compact Rebar Shop, todo o manuseamento do material nos processos de corte e dobragem

é feito por este, e começa com a AutoShakeout (Figura 28).

Figura 28 - AutoShakeout (CPI, 2007).

Esta máquina tira a quantidade adequada de varões para cada linha de corte, fazendo assim as

vezes de um ou dois trabalhadores separando os varões manualmente. Um único operador pode

10 Touch time – o tempo de toque é o acto de mover material em fábrica com recurso a equipamento de elevação controlado por operadores.



carregar a máquina e operar o sistema da linha de corte através da estação de operação, a qual

também tem a capacidade de optimizar o corte eliminando desta forma desperdícios e resíduos. Com

este sistema, o computador no posto de operação já não necessita de estar em rede com o

computador do escritório para ser criada a lista de produção optimizada. Neste sistema, tal função é

realizada pelo controlador da linha de corte (Shearline Controller), à medida que o operador passa o

código de barras da etiqueta pelo scanner, a informação é enviada para o computador (ver Figura

29). Os desperdícios que são gerados podem ser registados e levados de volta ao controlador da

linha de corte, para que seja criada uma lista optimizada usando os restos de stock, isto permite

reduzir significativamente o stock de aço.

Figura 29 - Computador que controla a linha de corte (CPI,2007).

Tendo-se os varões cortados, a linha de corte descarrega-os numa série de caixas móveis ou em

sistemas de transporte e descarga (como se pode ver na Figura 30 e Figura 31), que aguardam que a

pilha de varões cortados se complete. Uma vez completos, encaminham os varões até outra série de

transportadores, que irão abastecer as máquinas automáticas de dobragem. Até este ponto do

processo apenas um operador é necessário, podendo cortar até 50 toneladas de varões por turno,

dependendo do tamanho dos mesmos.

Figura 30 - Sistema de transporte e descarga de varões (CPI, 2007).

Figura 31 - Sistema de transporte e descarregamento de varões (KRB, 2010).



Os varões são então encaminhados para a máquina de dobragem automática de duas cabeças de

dobragem, designada por MagnaBend (Figura 32 e Figura 33); ou então para a de uma cabeça de

dobragem, a DuraBend. A MagnaBend é manuseada por um só operador e é mais eficiente no

trabalho com varões mais longos, que são demasiado pesados para apenas um homem levantar

(contrariamente aos métodos tradicionais que por vezes necessitavam de três homens para

manusear o varão). A MagnaBend pode produzir à volta de 25 a 40 toneladas.

Figura 32 - MagnaBend 235 (KRB, 2010).

Figura 33 - MagnaBend 211 (KRB, 2010).

A DuraBend (Figura 34 e Figura 35) foi desenvolvida com o propósito de acelerar o processo de

dobragem e ajudar no manuseamento dos varões, bem como melhorar a precisão da dobragem

comparativamente com as mesas de dobragem manual. Esta máquina pode ser abastecida

automaticamente e utiliza duas pinças robóticas para posicionar os varões apropriadamente, para

além disso também está equipada com braços para descarregar o material dobrado e pode ser

operada por apenas uma pessoa. A DuraBend vem de fábrica com uma configuração bastante

amigável para o utilizador, pois o controlo de conversão do computador desenha o padrão da

dobragem à medida que ele vai sendo realizado pela máquina, ou quando recebe a informação do

padrão através do código de barras da etiqueta que é passada pelo scanner de infra-vermelhos. Este

facto elimina o tempo que é perdido em testes de tentativa-erro que se fazem nas mesas de

dobragem convencionais.

Figura 34 - DuraBend 211 (KRB, 2010).

Figura 35 - DuraBend em fábrica (CPI, 2007).



Caso os padrões de dobragem sejam muito complicados, e não possam ser realizados pelas

máquinas atrás referidas, então a KRB apresenta como solução uma das suas estribadoras

automáticas. Uma das estribadoras da KRB mais avançadas tecnologicamente é a ServoForm

(Figura 36), é totalmente comandada por processos electromecânicos e pode processar varões

discretos de 20mm individualmente, ou simultaneamente dois varões de 16mm, fornecidos à máquina

por bobina ou em lotes discretos.

Figura 36 - Servo Form 1020ST (CPI, 2007)

Com o Compact Rebar Shop da KRB, 3 a 4 homens podem comandar uma linha de produção. Muitas

empresas de pré-moldagem de aço estão a aderir a este tipo de sistema integrado em detrimento dos

métodos tradicionais, aos quais estão associados excessivos “tempos de toque” na manipulação do

material em fábrica (CPI, 2007).

3.2 Equipamento de corte e dobragem de aço em estaleiro de obras

3.2.1 Equipamento portátil11 de corte e dobragem de aço em estaleiro de obras

O desenvolvimento do equipamento de corte e dobragem de aço nos últimos anos, ao nível do

estaleiro de obras, apoiou-se sobretudo no desenvolvimento da tecnologia portátil, nomeadamente de

microchips. Com a possibilidade de utilização de baterias portáteis cada vez mais autónomas, as

mesmas vieram anunciar a chegada dos equipamentos de corte e dobragem leves e duráveis, e que

para além da boa eficiência também permitem melhorar a produtividade, reduzir os custos do

trabalho, diminuir o tempo de inactividade condicionado pelas condições meteorológicas, aumentar a

segurança no trabalho de corte e/ou dobragem, diminuir o consumo de energia e ter um melhor

desempenho comparativamente ao equipamento tradicional (adaptado de Jain, 2007).

Este tipo de equipamento veio tornar possível a realização de trabalhos que no passado apenas eram

concretizáveis no estaleiro de armaduras da obra ou em estaleiro central. Embora os equipamentos

11 Ao longo do documento, quando se faz referência a equipamento portátil, entenda-se todo o equipamento que pode ser transportado por um trabalhador, excluindo as ferramentas manuais.



portáteis alimentados por bateria ainda representem um nicho de mercado, estes são bastante úteis

em locais com difícil acesso a energia da rede pública (Palmer, 2003), como por exemplo na

construção de parques eólicos, mais concretamente na armação dos maciços de fundação dos

aerogeradores, pois estes parques eólicos geralmente ficam situados em locais remotos. Esta nova

categoria de equipamento de corte e dobragem é composta por equipamentos leves, pequenos e que

podem ser facilmente transportáveis para o local da obra e dentro da mesma. O seu baixo peso e

resistência a condições meteorológicas adversas deve-se ao facto deste equipamento ser constituído

por materiais compósitos. Existem máquinas portáteis com a capacidade de cortar, dobrar e algumas

ainda com a combinação destas duas funções. Ao passo que, no passado tais tarefas eram

realizadas com recurso a meios térmicos (maçarico), no entanto este processo tinha o grande

inconveniente de alterar as propriedades mecânicas do aço, e consequentemente enfraquecia a

estrutura molecular do mesmo (adaptado de Jain, 2007). Feingold (2007) cita no seu artigo Sean

OĆonnor da Badger Swimpools, o qual declara que na indústria da construção de equipamentos

aquáticos (piscinas, parques aquáticos, etc), metade do aço é moldado em estaleiro central, a outra

metade é moldada em obra através de equipamento portátil, pois são trabalhos cujas geometrias de

dobragem são muitas vezes irregulares e difíceis de encomendar a sua pré-moldagem em estaleiro

central em tempo útil.

O uso de ferramentas manuais para dobrar varões de aço é um trabalho fisicamente bastante duro,

no entanto com o aparecimento do equipamento portátil de corte e dobragem, alimentado com bateria

ou ligado à corrente eléctrica, veio tornar este trabalho mais seguro e menos prejudicial para a saúde

do trabalhador, pois tanto o equipamento de corte e/ou dobragem sem fios como o com fios, são

suficientemente leves para serem transportados e usados pela obra durante um dia inteiro de

trabalho (Palmer, 2003). Segundo Frank Olah (presidente da Fascut, empresa que comercializa este

tipo de equipamento), um trabalhador com recurso a este equipamento consegue fazer o trabalho de

dois trabalhadores em metade do tempo, ou seja, faz o trabalho de 4 trabalhadores caso o trabalho

fosse feito manualmente (Feingold, 2007). Foi graças à grande versatilidade deste tipo de

equipamento, como acontece com o EZEBender, cuja cabeça de dobragem pode rodar 360º, que

Don Shahan da Harris Rebar conseguiu poupar 1h30m de trabalho por cada coluna numa obra do

Metro de Vancouver que lhe foi adjudicada, a qual previa a construção de 300 colunas com ângulos

de dobragem de varões até aos 135º, para além do menor tempo a realizar a tarefa, caso esta fosse

executada com ferramentas manuais, o aspecto final também não seria tão bom. Por vezes, devido a

erros de projecto ou de desenho, os empalmes nos pilares têm que ser feitos para dentro da laje,

quando isto sucede, os varões normalmente têm diâmetros demasiado grandes para poderem ser

dobrados à mão com recurso a ferramentas manuais. Uma vez mais o equipamento portátil de

moldagem de aço consegue resolver este tipo de situação, com as vantagens adicionais de se

respeitar o ângulo de dobragem recomendado e não provocar fendilhação ou até desagregação da

parte do pilar já betonada, que aconteceria caso se tentasse dobrar as pontas dos varões por

exemplo com uma marreta (adaptado de REHANA, 2008).



Figura 37 - Equipamento portátil de dobragem da EZEBend (EZE, 2010).

Há já longos anos, antes do aparecimento dos equipamentos portáteis, que os equipamentos corte e

dobragem de aço em estaleiro de obras estão disponíveis no mercado, os mesmos chegam a pesar

mais de 100kg, ao passo que os portáteis conseguem pesar menos de 20kg, podendo cortar e dobrar

varões de 16mm (Jain, 2007). A empresa EZEBend desenvolveu um sistema em que o módulo de

corte ou dobragem está separado e ligado a uma bomba hidráulica, isto é, o operador apenas

necessita de manejar o módulo, já que a energia que o alimenta, através da bomba hidráulica, está

separada do módulo, tornando-o muito mais leve (cerca de 8kg) e fácil de manejar como se pode ver

na Figura 38 e Figura 39 (adaptado de Palmer, 2003).

Figura 38 - Máquina de dobragem portátil com componente hidráulico e de comandos separados do módulo de dobragem (Palmer, 2003).



Figura 39 - Equipamento portátil de dobragem da EZE Bend que pode ser manobrado apenas com uma mão (Palmer, 2003).

3.3 Equipamento de amarração de armaduras

3.3.1 Equipamento de pré-amarração de armaduras em estaleiro central

Uma das últimas inovações no campo do equipamento de pré-amarração de armaduras em estaleiro

central aconteceu em Março de 2006, quando a Contractors Materials Company instalou o seu

equipamento mais recente e inovador na pré-amarração de armaduras de aço em varão, o

SpinMaster. Trata-se de um equipamento fabricado pela KRB Machinery e desenhado pela empresa

dinamarquesa Arm-Tec, tendo sido o primeiro do género a ser instalado nos Estados Unidos. O

SpinMaster une literalmente comprimentos individuais de varões com arame recozido numa malha e

num único plano monolítico, esta malha é entregue no estaleiro da obra em forma de rolo, bastando

depois a sua elevação para o local onde será posteriormente aplicada. O rolo é colocado e

desenrolado para fora, ficando a malha de varões desenrolada num plano único, seguidamente outro

rolo é colocado e desenrolado perpendicularmente ao primeiro, obtendo-se no final a malha de

armaduras prescrita em projecto. Poder-se-ia pensar que o SpinMaster apenas teria aplicações em

planos horizontais, contudo na Europa também tem tido grande sucesso em aplicações verticais

(CMC, 2010).



Figura 40 - SpinMaster (CMC, 2010).

Figura 41 - Colocação do rolo em obra (KRB, 2010).

Figura 42 - Bobinas giratórias de fixação dos varões com arame de atar (CMC, 2010).

Figura 43 - Ganchos de manuseamento dos varões (CMC, 2010).



Figura 44 - Pormenor de dispositivos giratórios de fixação dos varões com arame de atar (CMC, 2010).

Figura 45 - Pormenor de dispositivos giratórios de fixação dos varões com arame de atar em funcionamento (CMC, 2010).

Figura 46 - Bobina que fica no interior do rolo de varões (CMC, 2010).

Figura 47 - Marcação de spray para se detectar facilmente por onde acaba o rolo e facilitar a colocação em obra (CMC, 2010).

O SpinMaster trabalha numa gama de diâmetros de varão entre os 3mm e os 35mm. O comprimento

(ou largura) do rolo é determinado pela capacidade de manuseamento de materiais no respectivo

estaleiro da obra, contudo o peso do rolo não pode superar as 5 toneladas. O espaçamento entre

varões é ajustável por computador e pode variar entre 7,5cm e 45cm. Relativamente ao comprimento

dos varões, este está compreendido entre os 2,4 e os 18m (CMC, 2010).

A grande vantagem da malha produzida pelo SpinMaster reside sobretudo no tempo economizado

(cerca de 80%) e eficiência no manuseamento de materiais. Além disso, para resistir às pressões

hidráulicas aquando da colocação do betão, apenas alguns varões (sobretudo os do centro e cantos

da laje) necessitam de ser amarrados nas suas intersecções, ou seja, há também uma redução de

custos neste campo (CMC, 2010).



3.3.2 Equipamento portátil de amarração de armaduras em estaleiro de obras

Em Abril de 2003 o Fórum da Inovação na Construção premiou no campo da Inovação na Construção

dois equipamentos de amarração de armaduras em estaleiro de obras, o U-Tier da Toyojamco Ltd. e

o Rebar Tier da MaxUSA. Segundo Palmer (2003), estes dois equipamentos revolucionaram a forma

como as armaduras são amarradas. Qualquer uma destas ferramentas automáticas faz a mesma

coisa, primeiro envolve os varões com o arame recozido, depois torce-o, e por último corta o arame

recozido de atar, deixando os varões bem amarrados em menos de 1 segundo, e tudo isto apenas

com o puxar de um gatilho, reduzindo em cerca de 1/3 o tempo necessário para executar uma

amarração (Palmer, 2003).

O U-Tier está disponível em 2 modelos, um longo e vertical para amarração de armaduras em lajes e

que possibilita ao operador não ser obrigado a dobrar-se para executar o trabalho (ver Figura 55); e

outro mais curto, ideal para usar na horizontal em amarração de armaduras de elementos como por

exemplo, pilares e colunas. Quanto a peso, nenhum dos 2 modelos excede os 3,2kg (Palmer, 2003).

Figura 48 - Os modelos vertical e horizontal da Toyojamco, respectivamente (U-Tier,2010).

A MaxUSA possui actualmente vários modelos que variam na capacidade de amarração e podem ser

vistos nas figuras abaixo. Os modelos RB 395 e RB 515 amarram os varões com 3 voltas de arame

recozido de atar por amarração, tal como mostra a Figura 53, no entanto o 515 ainda pode ser

ajustável para executar 4 voltas, sendo por isso mais indicado para varões de grande diâmetro

(ø25mm). Ao passo que, os modelos RB650A e RB655 executam apenas uma volta por amarração

(Figura 54) e são adequados para armaduras de grande diâmetro (superior a ø25mm), sendo que o

655 ainda apresenta a vantagem de possuir um motor que oferece mais eficiência e mais tempo de

vida útil à bateria, trazendo consequentemente um aumento de produtividade de 30%, por carga de

bateria. Todos os 4 modelos anteriormente descritos permitem que o processo de amarração de

armaduras seja 5x mais rápido que o processo manual e para além disso são bastante leves, pois

nenhum pesa mais de 3,3kg (MaxUSA, 2010).



Figura 49 - RB 395 (MaxUSA, 2010).

Figura 50 - RB 650A (MaxUSA, 2010).



Figura 53 - Amarração com 3 voltas com arame recozido de atar nº21 (MaxUSA, 2010).

Figura 54 - Amarração com 1 voltas com arame recozido de atar nº16 (MaxUSA, 2010).

O trabalho manual na amarração de varões de aço é um trabalho difícil e que pode ter efeitos sérios a

nível da saúde do trabalhador, desde o stress desenvolvido em várias partes do corpo às dores de

cabeça e pés doridos. De todos estes problemas, os de costas assumem a liderança, seguindo-se de

perto os problemas nos braços e pulsos. A amarração manual castiga severamente os pulsos dos

trabalhadores, porque são das partes do corpo mais solicitadas quando aqueles têm que transportar,

colocar e amarrar varões. Actualmente, já existem vários estudos e estatísticas que dão conta da

diminuição dos sintomas da síndrome do túnel carpal12 (ver Figura 57) e do dano dos discos, fruto do

uso do equipamento portátil de amarração disponível no mercado, que para além de leve e fiável

também permite em determinadas circunstâncias que o trabalho seja executado constantemente em

pé, numa posição direita e ergonomicamente correcta. Para além das vantagens ergonómicas, tem-

se como consequência directa que o trabalho é executado mais rapidamente e com maior eficiência,

acarretando por isso poupança de tempo e custos, com o consequente aumento das margens de

lucro (REBARTOOL, 2009).

12 Síndrome do túnel carpal - é o nome pelo qual se refere uma doença que ocorre quando o nervo mediano, que passa pela região do punho chamada túnel do carpo, fica submetido a uma compressão.



Figura 55 - O U-Tier em uso no terreno (Palmer, 2003).

Figura 56 - Descrição do processo de amarração (FastenMSC, 2010).

Figura 57 - Síndrome do túnel carpal (MaxUSA, 2010).



4. DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO DE CORTE E DOBRAGEM DE

AÇO EM VARÃO

Quando um construtor precisa de cortar e/ou dobrar varões de aço, ele tem 3 opções:

� Possui ferramentas manuais para uso das suas equipas de trabalho e assim realiza essa

tarefa;

� Recorre a máquinas de corte e/ou dobragem no estaleiro de obras ou na sua oficina;

� Contrata o serviço a um fornecedor de aço pré-moldado.

Os construtores afirmam que não há diferença de qualidade entre as 3 opções apresentadas

(Feingold, 2007).

Caso se analisem as práticas e metodologias seguidas no passado, relativamente ao trabalho

executado por equipamento de corte e dobragem de aço em varão, facilmente se chegará à aparente

conclusão de que se tratava de um trabalho que era executado no terreno, com um nível de

dificuldade e exigência associados bastante elevados. Os equipamentos caracterizavam-se por

serem bastante pesados e volumosos, e por vezes perigosos. Felizmente, graças à tecnologia

moderna, foram desenvolvidos e melhorados novos equipamentos, que primam por serem mais

pequenos e portáteis (tecnologia sem fios através de baterias portáteis) (adaptado de USINGREBAR,

2009).

Quando um construtor necessita de adquirir este tipo de equipamento, a leitura e compreensão das

especificações do mesmo são deveras de grande importância. Na actualidade, várias empresas

distribuídas pelo globo, com especial enfoque nos Estados Unidos da América, China e Japão,

produzem vários produtos diferentes relacionados com o corte e dobragem de aço em varão, em que

cada um dos seus produtos tem as suas próprias vantagens e que devem ser cuidadosamente

avaliadas no que se refere à adequação do equipamento para o trabalho pretendido. A velocidade de

corte e/ou dobragem bem como o diâmetro máximo do varão são duas das características técnicas

mais comuns e importantes a serem tidas em conta. Não obstante, modelos diferentes contêm

características diferentes, tais como capacidade de montagem ou microprocessadores para uma

dobragem precisa e uniforme no que respeita aos ângulos de dobragem. Qualquer uma destas

características pode reduzir drasticamente os custos de corte e/ou dobragem de aço em varão em

estaleiro de obras, pelo que a obtenção de conhecimento acerca deste equipamento e das práticas

relacionadas com o mesmo, exige uma pesquisa cuidada da oferta existente no mercado e da

correcta compreensão das necessidades do projecto (adaptado de USINGREBAR, 2009).



Neste capítulo serão apresentados alguns exemplos de equipamento de corte e dobragem de aço em

varão, tendo-se optado por dividir este equipamento em 3 grandes grupos, o primeiro de equipamento

de corte, o segundo de dobragem e por último o equipamento combinado de corte e dobragem.

Dentro destes 3 grupos far-se-á uma subdivisão em 4 partes:

� Ferramentas manuais;

� Máquinas tradicionais de estaleiro de obras;

� Equipamento portátil13;

� Máquinas de estaleiro central14.

4.1 Equipamento de corte

4.1.1 Ferramentas manuais de corte

Nos dias de hoje este tipo de ferramenta geralmente só se encontra em pequenas obras, pois já

existe actualmente no mercado uma ferramenta combinada de corte e dobragem que faz com que o

uso de ferramentas que só efectuem corte sejam apenas usadas em pequenos volumes de trabalho.

Quando se fala de ferramentas manuais de corte, fala-se sobretudo de tesouras e guilhotinas. Em

baixo podem-se ver alguns exemplos destas ferramentas e as suas principais características.

Figura 58 - Ferramenta de corte hidráulica (VANFO, 2010).

Figura 59 - Ferramenta de corte hidráulica – exemplo de manuseamento (VANFO, 2010).

Características:

� Sistema hidráulico de compressão

� Comprimento: 33cm

� Peso: 5,5 kg

13

O equipamento portátil descrito neste capítulo faz parte do portfolio da empresa Benner-Nawman Inc., empresa que no panorama actual está na vanguarda do equipamento portátil que é disponibilizado no mercado a nível mundial, pelo que os seus produtos são uma amostra representativa deste tipo de equipamento.

14 As máquinas de estaleiro central que serão apresentadas neste capítulo são da norte-americana KRB Machinery Company e do Grupo italiano Schnell, que são actualmente duas das empresas com maior expressão a nível mundial na venda deste tipo de equipamento.



Figura 60 - Tesoura de corte de varão (ANTÓNIO&JOÃO, 2010).

Características:

� Corta varões com diâmetro entre os

12 e os 16mm

� Possui lâminas removíveis, as quais

têm 3 lados de corte

Figura 61 - Tesoura de corte - pormenor (ROGERS, 2010).

Figura 62 - Guilhotina (ANTÓNIO&JOÃO, 2010).

O chassi da guilhotina é fabricado em aço soldado. As partes que têm de suportar as maiores

pressões são fabricadas em aço de alta qualidade. Uma liga de aço especial foi criada para o fabrico

das lâminas, que têm 8 lados de corte. Com estas lâminas é possível cortar aço com uma resistência

ate 1000MPa. Os modelos CR-28 e CR-32 têm duas posições para colocar o braço, o que reduz

significativamente o esforço necessário para realizar o corte (ANTÓNIO&JOÃO, 2010).

4.1.2 Máquinas tradicionais de corte em estaleiro de obras

As máquinas que nesta dissertação são designadas por máquinas tradicionais em estaleiro de obras,

dizem respeito às máquinas que normalmente se encontram na maioria das obras executadas em

Portugal, sobretudo de edifícios.



As máquinas de corte são máquinas medianamente pesadas, sendo colocadas no estaleiro de

armaduras e manobradas usualmente por 2 operadores, um que executa o corte propriamente dito e

outro que vai fornecendo e ajudando no manuseamento dos varões. Alguns sub-empreiteiros quando

executam obras cujas quantidades de aço não são significativas, ao invés de ter este tipo de máquina

em obra, tem-na na sua oficina e transportam para a obra o aço já previamente cortado. No Quadro 4

são apresentados 3 modelos que estão disponíveis no mercado actualmente, desde o mais leve

(C22) ao mais robusto (C70).

Quadro 4 - Características de máquinas tradicionais de corte em estaleiro de obras.

Figura 63 - Cortadora C22 (OFMER, 2010).

Figura 64 - Cortadora C42 (MUNDITUBO, 2010).

Figura 65 - Cortadora C70 (SIMPEDIL, 2010).

Características:

� Cortes/minuto: 125

� Dimensões(cm): 71x40x69

� Peso: 125 kg

� Capax. de corte:

• 1ø20, 3ø10 (R 65 kg/mm2)

• 1ø18, 3ø8 (R 85 kg/mm2)

Características:


� Dimensões (cm): 102x60x88

� Peso: 380 kg


• 1ø42, 3ø14 (R 45 kg/mm2)

• 1ø34, 3ø12 (R 65 kg/mm2)

• 1ø32, 3ø10 (R 80 kg/mm2)

Características:



� Peso: 1350 kg


• 1ø60, 3ø34 (R 65 kg/mm2)

• 1ø50, 3ø28 (R 85 kg/mm2)

� Duas reduções para aumentar a

potência do corte, consumindo

menos energia

� Comando mecânico por alavanca

e com pedaleira eléctrica



Características comuns:

Todas as máquinas estão equipadas com reduções permitindo aumentar o poder de corte com um

consumo mínimo de energia. O corpo das máquinas inclui engrenagens axiais feitas em ferro forjado e

tratado, e as peças de rotação estão em banho de óleo numa forte amarração feita em ferro. As duas

primeiras máquinas têm dois modos de operação; manual e por pedal, o que permite operar em

qualquer situação adversa. As lâminas amovíveis têm várias posições de corte. Estas máquinas estão

também equipadas com um interruptor magneto-térmico com uma bobina de disparo. As máquinas são

equipadas com todos os dispositivos que atendem às normas vigentes de segurança, nomeadamente

Directiva Máquinas 98/37 CEE. (MUNDITUBO, 2010).

No lote de oferta de máquinas de corte, a SIMPEDIL S.r.l. conta ainda com uma cortadora hidráulica,

a HC45.

Figura 66 - Cortadora HC45 (SIMPEDIL, 2010).

Características:



� Peso: 380 kg

� Capax. de corte: 1ø34, 2ø22, 3ø18 (R 85 kg/mm2)

Esta máquina quando comparada com as cortadoras mecânicas tem várias vantagens:

� Total falta de necessidade de manutenção;

� Reforço da segurança em caso de emergência (com a tampa aberta a maquina não corta);

� Versatilidade considerável em diferentes ambientes de trabalho (mais quentes do que frios),

bastando simplesmente adaptar o tipo de óleo hidráulico.

O Quadro 5 mostra um resumo das características das máquinas cortadoras disponibilizadas pela

MUNDITUBO.



Quadro 5 - Resumo de características técnicas das cortadoras (MUNDITUBO, 2010).

4.1.3 Equipamento portátil de corte

No quadro abaixo são descritas algumas das características principais do equipamento portátil de

corte da Benner-Nawman Inc.

Quadro 6 - Características de

Figura 67 - DCC-1618 (BN, 2010).

Características:

� Cortes (c/ bateria totalmente carregada): 75

� Velocidade de corte: 5 segundos

� Peso (c/ bateria): 7,3 kg



Resumo de características técnicas das cortadoras (MUNDITUBO, 2010).

Equipamento portátil de corte

dro abaixo são descritas algumas das características principais do equipamento portátil de

Características de equipamento portátil de corte (BN, 2010).

1618 (BN, 2010).

Figura 68 - DC-32WH (BN, 2010).

Cortes (c/ bateria totalmente carregada): 75

Velocidade de corte: 5 segundos

Características:

� Velocidade de corte: 7seg (c/ pressão de 45ton)

� Peso: 35,8 kg

� Dimensões (cm): 59,1x18x27,2

76

dro abaixo são descritas algumas das características principais do equipamento portátil de

32WH (BN, 2010).

Velocidade de corte: 7seg (c/ pressão de 45ton)



� Dimensões (cm): 46x9,8x24

� Rotação da cabeça de corte: 345º

� Capacidade de corte: Ø16mm

� Capacidade de corte: Ø32mm

� Ideal para trabalhos em pontes e viadutos

� Pode ser acoplado a uma mesa de corte

4.1.4 Máquinas de corte em estaleiro central

Linha de corte automático da KRB

A linha de corte automático da KRB é um dos sistemas de corte de varões de aço mais avançado do

mundo. Desenhado para maximizar a produtividade e a segurança do operador, este sistema permite

também poupança de tempo e de custos operacionais. Graças à sua concepção modular é possível

agregar outros produtos da KRB que aumentarão a produção e os lucros. Quando combinada com

um sistema de software e outros equipamentos de produção automatizada, a linha de corte da KRB

consegue taxas de produção e rendimento muito elevadas, resultado também do facto de que os

varões de aço são processados automaticamente, desde a sua chegada à fábrica até à sua

expedição final em camiões. (KRB, 2010).

Figura 69 - Linha de corte automático da KRB (KRB, 2010).



Abaixo é mostrado o processo de corte, no qual os varões são colocados pouco emaranhados nos

braços metálicos de pré-carregamento que estão por cima do tapete rolante, garantindo desta forma

a continuidade do processo, pois enquanto um grupo de varões é cortado, já outro grupo está a ser

agrupado e preparado para corte. Após o corte efectuado pela guilhotina os varões são colocados no

compartimento de armazenamento designado.

Quadro 7 - Processo de corte automático (KRB, 2010).

Principais características técnicas:

� Velocidade do tapete rolante: 92m/min

� Opção por 2, 3, 4, ou 5 compartimentos de armazenamento

� Os comandos são dados no ecrã por touch control

� Capacidade para corte de 10 varões ø35mm em simultâneo

� Comunicação sem fios entre a consola de controlo e o computador central

Linha de corte automático da Schnell

A linha de corte automático da Schnell é totalmente modular, possibilitando a escolha da solução que

mais convirá.



Figura 70 - Linha de corte automático da

Segundo a Schnell, aquando da aquisição de uma linha de corte o primeiro factor de escolha é o tipo

de guilhotina que se precisa para efectuar o trabalho

que se pretende cortar, tal como mostra o

exemplo, possui uma lâmina de 45cm montada nu

varões assegura um corte com precisão absoluta. A CGS450 consegue cortar simultaneamente 30

varões de Ø16mm ou 2 varões de

2010).

Quadro 8 - Capacidade de corte das guilhotinas da



Linha de corte automático da Schnell (SCHNELL, 2010).

, aquando da aquisição de uma linha de corte o primeiro factor de escolha é o tipo

cisa para efectuar o trabalho dependendo do número de varões e diâmetro

que se pretende cortar, tal como mostra o Quadro 8. As guilhotinas são hidráulicas,

uma lâmina de 45cm montada numa base móvel, que ao posicionar


ou 2 varões de Ø50mm, numa frequência de 12 a 15 cortes/minuto

Capacidade de corte das guilhotinas da Schnell (SCHNELL, 2010).

79

, aquando da aquisição de uma linha de corte o primeiro factor de escolha é o tipo

o número de varões e diâmetro

As guilhotinas são hidráulicas, a CGS450 por

óvel, que ao posicionar-se sob os


, numa frequência de 12 a 15 cortes/minuto (SCHNELL,



Figura 71 -

O segundo factor de escolha diz respeito ao sistema de armazenamento e fornecimento dos varõe

guilhotina de corte.

Os varões poderão ser logo colocados

armazenamento para serem cortados mais tarde. O equipamento da Schnell responsável por este

fornecimento é o MegaGenius (Figura

Figura

O MegaGenius é extremamente rápido quando comparado com o processo de fornecimento manual,

o que desde logo aumenta a produtividade

unidade de controlo independente, podendo funcionar em 3 modos distintos: automático, semi

automático ou manual, consoante o nível de automatização da linha de corte



- Guilhotina CGS450 da Schnell (SCHNELL, 2010).

O segundo factor de escolha diz respeito ao sistema de armazenamento e fornecimento dos varõe

Os varões poderão ser logo colocados no tapete rolante, ou então nos compartimentos de


Figura 72).

Figura 72 - MegaGenius (SCHNELL, 2010).

é extremamente rápido quando comparado com o processo de fornecimento manual,

a produtividade da linha de corte. O MegaGenius está equipado com uma

unidade de controlo independente, podendo funcionar em 3 modos distintos: automático, semi

o nível de automatização da linha de corte (SCHNELL, 2010)

80

O segundo factor de escolha diz respeito ao sistema de armazenamento e fornecimento dos varões à

no tapete rolante, ou então nos compartimentos de


é extremamente rápido quando comparado com o processo de fornecimento manual,

uipado com uma

unidade de controlo independente, podendo funcionar em 3 modos distintos: automático, semi-

(SCHNELL, 2010).



Figura 73 - Unidade de controlo

Figura 74 - Screenviews

O funcionamento do MegaGenius pode ser resumido nos seguintes passos:

1º - O dispositivo magnético baixa até ao a

comprimento (Figura 75);

Figura 75 - Dispositivo magnético do

2º - Os varões erguidos são contados por um dispositivo de

deixados cair de novo para o atado;



Unidade de controlo do MegaGenius (SCHNELL, 2010).

Screenviews da unidade de controlo do MegaGenius (SCHNELL, 2010).

pode ser resumido nos seguintes passos:

O dispositivo magnético baixa até ao atado de varões, levantando alguns varões a meio do seu

Dispositivo magnético do MegaGenius (SCHNELL, 2010).

Os varões erguidos são contados por um dispositivo de contagem, os varões excedentes são

deixados cair de novo para o atado;

81

, levantando alguns varões a meio do seu

contagem, os varões excedentes são



Figura 76 - Contagem de varões pelo

3º - Através de dois carrinhos de separação

são então separados dos restantes;

Figura 77 - Carrinho de separação do

4º - Quando os carrinhos de separação

varões em cima de “braços” metálicos;

Figura 78 - Braços metálicos do



Contagem de varões pelo MegaGenius (SCHNELL, 2010).

dois carrinhos de separação (Figura 77), os varões que são escolhidos e contados

;

Carrinho de separação do MegaGenius (SCHNELL, 2010).

Quando os carrinhos de separação (Figura 78) chegam ao fim do seu percurso, deixam cair os

varões em cima de “braços” metálicos;

Braços metálicos do MegaGenius (SCHNELL, 2010).

82

que são escolhidos e contados,

percurso, deixam cair os



5º - Os “braços” metálicos por seu turno

rolante.

Figura 79 - Descarregamento(SCHNELL, 2010).

Como dito anteriormente, a Schnell disponibiliza

(racks) automatizados que servem para armazenamento dos varões antes do corte

compartimentos de armazenamento

braços pneumáticos arqueados, para permitir que

Figura 80 - Cavaletes (racks) de armazenamento dos varões antes do corte (SCHNELL, 2010).

6º - Para os varões serem cortados na medida exacta

da guilhotina, estão posicionados medidores em chapa de aço (

que o corte é realizado com o tamanho pretendido. Após o corte



Os “braços” metálicos por seu turno descarregam o número de varões especificado no tapete

Descarregamento dos varões dos braços metálicos do MegaGenius para o tapete rolante

a Schnell disponibiliza um conjunto de compartimentos de armazenamento

ados que servem para armazenamento dos varões antes do corte (

compartimentos de armazenamento podem ter de 1 a 8 compartimentos, estes estão equipados com

braços pneumáticos arqueados, para permitir que os varões deslizem para os níveis inferiores.

) de armazenamento dos varões antes do corte (SCHNELL, 2010).

Para os varões serem cortados na medida exacta, ao longo do tapete rolante, situ

medidores em chapa de aço (Figura 81), desta forma é garantido

que o corte é realizado com o tamanho pretendido. Após o corte, um segundo medidor

83

de varões especificado no tapete

para o tapete rolante

ompartimentos de armazenamento

(Figura 80). Os

estão equipados com

os varões deslizem para os níveis inferiores.

) de armazenamento dos varões antes do corte (SCHNELL, 2010).

situado a jusante

), desta forma é garantido

um segundo medidor define o



posicionamento correcto dos varões antes de serem descarregados para os respectivos

compartimentos de armazenamento

Figura 81

7º - Os varões são descarregados p

dispositivos pneumáticos, como os que se apresenta

Figura 82 - Diversos racks

Figura 83 – Dispositivos pneumáticos de descarga dos varões nos



varões antes de serem descarregados para os respectivos

compartimentos de armazenamento posicionados paralelamente ao tapete rolante.

- Medidores em chapa de aço (SHNELL, 2010).

descarregados para os compartimentos de armazenamento (Figura

que se apresentam na Figura 83 (SCHNELL, 2010).

de armazenamento dos varões após o corte (SCHNELL, 2010).

Dispositivos pneumáticos de descarga dos varões nos racks (SCHNELL, 2010).

84

varões antes de serem descarregados para os respectivos

Figura 82) através de

.

de armazenamento dos varões após o corte (SCHNELL, 2010).

(SCHNELL, 2010).



4.2 Equipamento de dobragem

4.2.1 Ferramentas manuais de dobragem

A ferramenta manual de dobragem mais comum é a chave de dobragem, a qual é utilizada na

moldagem de varões de aço para cotovelos, patilhas, estribos, etc. Associada a esta ferramenta tem-

se normalmente uma bancada com ficha de apoio à dobragem.

Um dos fornecedores deste tipo de ferramentas, nomeadamente a Hickybar.com (HICKYBAR, 2010),

tem 3 modelos disponíveis no mercado:

a) Tipo A

Este tipo de chave de dobragem caracteriza-se por ter 3 pernos, sendo bastante útil na

construção personalizada de piscinas e spas, e sobretudo na execução de pequenas

obras.

Figura 84 - Chave de dobragem do tipo A (HICKYBAR, 2010).

Pode ser adquirido com 2 tamanhos diferentes, um com cerca de 61cm e o outro com

76cm, dependendo da necessidade do efeito de alavanca e da precisão da dobragem

que se pretenda. Ambos dobram varões com diâmetros compreendidos entre os 10 e os

16mm.

Figura 85 - Processo de dobragem com chave de dobragem do tipo A (HICKYBAR, 2010).



b) Tipo B

A chave de dobragem do tipo B pode dobrar varões ø16mm e ø20mm. O comprimento da

chave é de 102cm, o que garante um bom braço para efectuar a dobragem.

Figura 86 - Pormenor de chave de dobragem do tipo B (HICKYBAR, 2010).

A chave é pintada com uma parte de preto para abrandar a corrosão, a cabeça por seu

turno é pintada de vermelho para que possa ser facilmente vista no estaleiro de obras.

Figura 87 - Chave de dobragem do tipo B (HICKYBAR, 2010).

c) Bench Bender (banco de dobragem)

O Bench Bender é perfeito para dobragens repetitivas com suporte numa bancada ou na

traseira duma camioneta, como demonstra a Figura 88.

Figura 88 - Bench Bender usado na traseira de uma camioneta (HICKYBAR, 2010).



Esta ferramenta é adequada para dobrar vários varões de uma só vez, podendo dobrar

facilmente 2 varões ø10mm ou até 4 varões, dependendo do operador.

Figura 89 - Bench Bender (banco de dobragem) (HICKYBAR, 2010).

4.2.2 Máquinas tradicionais de dobragem em estaleiro de obras

À semelhança das máquinas tradicionais de corte em estaleiro de obras, as de dobragem são

máquinas que normalmente se encontram na maioria das obras executadas em Portugal, sobretudo

de edifícios.

Alguns sub-empreiteiros quando executam obras cujas quantidades de aço não são significativas, ao

invés de ter este tipo de máquina em obra, tem-na na sua oficina e transportam para a obra o aço já

previamente dobrado. No Quadro 9 são apresentados 3 modelos que estão disponíveis no mercado

actualmente, incluindo o modelo P55 SP que tem a particularidade de ter um motor de 2 velocidades.

Quadro 9 - Características de máquinas tradicionais de dobragem em estaleiro de obras.

Figura 90 - Dobradora P30 (OFMER, 2010).

Figura 91 - Dobradora P55 SP (SIMPEDIL, 2010).

Figura 92 - Dobradora P70 (SIMPEDIL, 2010).



Características:

� Rotações completas/min: 10


� Peso: 308 kg

� Capax. de dobragem:

• 1ø26, 3ø16 (R 65 kg/mm2)

• 1ø24, 3ø14 (R 85 kg/mm2)

Características:

� Rotações completas/min: 5,5/11


� Peso: 800 kg


• Até Ø45 (R 65 kg/mm2)

• Até Ø40 (R 85 kg/mm2)

� Este modelo é dotado de um

motor com 2 velocidades. Isto quer

dizer que grandes produções de

estribos, trabalha em alta velocidade,

e para dobrar varões grandes e

resistentes, trabalha em baixa

velocidade.

� Ao contrário dos modelos padrão,

a P55 é fornecida com três capas,

que o operador pode levantar

facilmente para limpar e inspeccionar

o início de trabalho sem dificuldades.

Características:



� Peso: 1450 kg


• 1ø60, 3ø34 (R 65 kg/mm2)

• 1ø50, 3ø28 (R 85 kg/mm2)


As máquinas dobradoras são construídas com uma estrutura sólida. O corpo das máquinas inclui as

engrenagens axiais feitas em ferro forjado e tratado, e as peças de rotação estão em banho de óleo

numa forte armação de ferro. A base e a caixa das máquinas são feitas em aço. O plano de trabalho

bidireccional permite dobrar sem ter que mover o varão. Para poderem realizar uma vasta gama de

operações estas máquinas estão equipadas com pernos, esquadros e jogos de pedais para controlo

remoto. Frequentemente, com a aquisição da máquina também é fornecido o dobrador-medidor de

estribos (Figura 93), o acessório para fazer espirais (Figura 94) e o dobrador duplo (Figura 95)

(MUNDITUBO, 2010).



Quadro 10 - Acessórios de máquinas dobradoras (MUNDITUBO, 2010).

Figura 93 - Dobrador-medidor de estribos (MUNDITUBO, 2010).

Este acessório permite a

medição exacta e constante

das medidas desejadas até 1m.

Figura

Este

espirais com diâmetros desde

os 180mm até diâmetros

ilimitados, em varão ø20.

O Quadro 11 mostra um resumo das características das máquinas dobradoras disponibilizadas pela

MUNDITUBO.

Quadro 11 - Resumo de características técnicas das dobradoras (MUNDITUBO, 2010).

Dentro da categoria das dobradoras ainda é possível encontrar

máquinas dobradoras, designadas por estribadoras

concebidas para a produção de estribos



Acessórios de máquinas dobradoras (MUNDITUBO, 2010).

Figura 94 - Acessório para formação de espirais (MUNDITUBO, 2010).

Este acessório permite formar

espirais com diâmetros desde

os 180mm até diâmetros

ilimitados, em varão ø20.

Figura 95 - Dobrador duplo(MUNDITUBO, 2010).

Este acessório permite efectuar

moldes duplos numa só

operação.

mostra um resumo das características das máquinas dobradoras disponibilizadas pela

Resumo de características técnicas das dobradoras (MUNDITUBO, 2010).

egoria das dobradoras ainda é possível encontrar-se no mercado uma subcategoria

, designadas por estribadoras, e como o próprio nome indica, são desenhadas e

concebidas para a produção de estribos em grandes quantidades.

89

Dobrador duplo (MUNDITUBO, 2010).

Este acessório permite efectuar

moldes duplos numa só

mostra um resumo das características das máquinas dobradoras disponibilizadas pela

subcategoria de

, e como o próprio nome indica, são desenhadas e



Quadro 12 - Características de máquinas estribadoras.

Figura 96 - Máquina estribadora ST16 RAPIDA SIMPEDIL, 2010).

Características:

� A pequena dimensão desta máquina e as 4

pernas removíveis fazem com que seja fácil de

transportar



� Peso: 155 kg

� Ø Min: 4mm

� Lado do estribo:

Mín: 80mm Máx: 1500mm


1ø16, 2ø12, 3ø10, 4ø8, 7ø6, 10ø4

� Tipos de ângulos e geometrias de dobragem



Características de máquinas estribadoras.

Máquina estribadora ST16 RAPIDA SIMPEDIL, Figura 97 - Máquina estribadora PS16 A/C (OFMER, 2010).

pequena dimensão desta máquina e as 4

pernas removíveis fazem com que seja fácil de

16, 2ø12, 3ø10, 4ø8, 7ø6, 10ø4

s e geometrias de dobragem:

Características:

� Dotado com controlo de ângulo e painel eléctrico

computorizado com pré-selecção, que permite

programar 10 tipos diferentes de dobragens com

diferentes ângulos e direcções de rotação

� A operação da máquina com controlo de ângulo

pode ser automática ou manual



� Peso: 250 kg

� Ø Min: 4mm

� Lado do estribo:

Mín: 80mm Máx: 1500mm


1ø16, 2ø12, 3ø10, 4ø8, 7ø6, 10ø4

� Tipos de ângulos e geometrias de dobragem:

90

Máquina estribadora PS16 A/C (OFMER, 2010).

Dotado com controlo de ângulo e painel eléctrico

selecção, que permite

programar 10 tipos diferentes de dobragens com

e direcções de rotação

A operação da máquina com controlo de ângulo

1ø16, 2ø12, 3ø10, 4ø8, 7ø6, 10ø4

Tipos de ângulos e geometrias de dobragem:



4.2.3 Equipamento portátil de dobragem


dobragem da Benner-Nawman Inc.


Figura 98 - HB-16W (BN, 2010).

Características:

� Velocidade de dobragem (135º): 8 segundos

� Peso: 15 kg

� Dimensões (cm): 58,4x19,5x20,5

� Ângulo de dobragem: até 135º

� Capacidade de dobragem: Ø16mm

� Acessórios: “sapato” e colar removível para

dobragens de 90º, que em conjunto facilitam a

repetição de dobragens. O colar removível aument

o raio de curvatura e minimiza a probabilidade de

rotura dos varões, especialmente os de Ø16mm

Figura 100 - Sapato de dobragem de 90removível (BN, 2010).



Equipamento portátil de dobragem


Características de equipamento portátil de dobragem (BN, 2010).

16W (BN, 2010).

Figura 99 - DBR-25WH (BN, 2010).

): 8 segundos

Dimensões (cm): 58,4x19,5x20,5

Capacidade de dobragem: Ø16mm

Acessórios: “sapato” e colar removível para

, que em conjunto facilitam a

repetição de dobragens. O colar removível aumenta

o raio de curvatura e minimiza a probabilidade de

rotura dos varões, especialmente os de Ø16mm

Sapato de dobragem de 90⁰ e colarinho

Características:


� Peso: 28 kg



� Capacidade de dobragem: Ø25mm

� Rotação da cabeça de dobragem: 360

� Acessórios: conjunto para definição de raio de

curvatura da dobragem, pequeno ou grande

Figura 101 - Acessórios para ajuste do raio de curvatura da dobragem (BN, 2010).

91


(BN, 2010).

): 4 segundos

Capacidade de dobragem: Ø25mm

Rotação da cabeça de dobragem: 360º

Acessórios: conjunto para definição de raio de

curvatura da dobragem, pequeno ou grande

Acessórios para ajuste do raio de curvatura



4.2.4 Máquinas de dobragem em estaleiro central

Linha de dobragem automática da KRB

No capítulo 3, no subcapítulo dedicado a

foram abordadas as máquinas de dobragem em estaleiro central comercializadas pela KRB e suas

principais características técnicas, incluindo estribadoras. Desse modo, recomenda

subcapítulo se o leitor quiser saber

Linha de dobragem automática da Schnell

As diversas linhas de dobragem da Schnell são muito semelhantes entre si, diferindo sobretudo em

relação à própria máquina de dobragem.

Figura 102 - Linha de dobragem com RoboClassic 45 (SCHNELL, 2010).

O fornecimento dos varões à máquina é feito por meio de um tapete rolante

linha de dobragem poderá estar a jusante de uma linha de corte. Qua

do tapete rolante existe uma chapa

operador separa uma determinada quantidade de varões

então serem carregados na máquina e dobra

conjunto de “braços” pneumáticos

mandris, os varões são alinhados com recurso a uma patilha de aço em forma de “quarto

(Figura 105) que sai de dentro da mesa de dobragem da máquina. Dependendo do tipo de máquina

poderão existir duas cabeças de dobragem, assim como a possibilidade de se efectuarem apenas

dobragens positivas ou também

mecânicos metálicos (Figura 106) que estão apoiados numa estrutura metálica que por seu turno se

movimenta sob carris, os ganchos para além de movi

agarram e fixam os varões aquando da sua dobragem



Máquinas de dobragem em estaleiro central

Linha de dobragem automática da KRB

No capítulo 3, no subcapítulo dedicado ao sistema integrado Compact Rebar Shop da KRB (


principais características técnicas, incluindo estribadoras. Desse modo, recomenda-se a leitura desse

acerca da linha de dobragem automática da KRB.

Linha de dobragem automática da Schnell

diversas linhas de dobragem da Schnell são muito semelhantes entre si, diferindo sobretudo em

relação à própria máquina de dobragem.

Linha de dobragem com RoboClassic 45 (SCHNELL, 2010).

O fornecimento dos varões à máquina é feito por meio de um tapete rolante (Figura 103

linha de dobragem poderá estar a jusante de uma linha de corte. Quando os varões chegam ao fim

existe uma chapa em aço para que os mesmos fiquem alinhados. Posteriormente

operador separa uma determinada quantidade de varões, dependendo do diâmetro destes

então serem carregados na máquina e dobrados. O carregamento na máquina faz-se por meio de um

conjunto de “braços” pneumáticos basculantes (Figura 104). Após estarem colocados entre os

mandris, os varões são alinhados com recurso a uma patilha de aço em forma de “quarto

que sai de dentro da mesa de dobragem da máquina. Dependendo do tipo de máquina


dobragens positivas ou também negativas (Figura 106). A dobragem é apoiada por ganchos

que estão apoiados numa estrutura metálica que por seu turno se

para além de movimentarem os varões longitudinalmente também

os varões aquando da sua dobragem permitindo que as duas cabeças de dobragem

92

da KRB (3.1.12) já


se a leitura desse

diversas linhas de dobragem da Schnell são muito semelhantes entre si, diferindo sobretudo em

103), por vezes a

ndo os varões chegam ao fim

para que os mesmos fiquem alinhados. Posteriormente, o

dependendo do diâmetro destes, para

se por meio de um

pós estarem colocados entre os

mandris, os varões são alinhados com recurso a uma patilha de aço em forma de “quarto de cilindro”

que sai de dentro da mesa de dobragem da máquina. Dependendo do tipo de máquina,


. A dobragem é apoiada por ganchos

que estão apoiados numa estrutura metálica que por seu turno se

mentarem os varões longitudinalmente também

permitindo que as duas cabeças de dobragem



se movimentem independentemente. Após a dobragem, os “braços” pneumáticos fazem com que os

varões deslizem para os cavaletes metálicos, com o apoio do operador.

Figura 103 - Tapete rolante de fornecimento de varões (SHNELL, 2010).

Figura 104 - Braços pneumáticos basculantes (SCHNELL, 2010).

Figura 105 - Patilha de aço em forma de “quarto de cilindro” para alinhamento dos varões (SCHNELL, 2010).

Figura 106 - Dobragem positiva e negativa, e gancho mecânico de fixação (SCHNELL, 2010).

O Quadro 14 apresenta um resumo das características técnicas das máquinas de dobragem, através

da sua análise é possível perceber as principais diferenças entre as diferentes máquinas, como por

exemplo a capacidade de dobragem consoante o diâmetro e número de varões.



Quadro 14 - Resumo de características técnicas das

4.3 Equipamento combinado

4.3.1 Ferramentas manuais combinadas de corte e

O longo braço (1,54m) da ferramenta combinada de corte e dobragem de varões, como se pode ver

na Figura 107, confere-lhe uma grande capacidade de corte e dobragem

igual ou inferior a 16mm, sendo que o ângulo de do

de dobragem é ajustável e pode atingir

aberturas com formas de lâmina inovadoras, que previnem desta forma que

lascadas (BN, 2010).

Figura 107 - Ferramenta manual de corte e dobragem da



Resumo de características técnicas das máquinas de dobragem das linhas de dobragem da Schnell

2010).

combinado

combinadas de corte e dobragem

da ferramenta combinada de corte e dobragem de varões, como se pode ver

lhe uma grande capacidade de corte e dobragem de varões com diâmetro

igual ou inferior a 16mm, sendo que o ângulo de dobragem máximo é de 180⁰. O diâmetro dos rolos

atingir 63,5mm. As garras de corte são substituíveis e têm duas

aberturas com formas de lâmina inovadoras, que previnem desta forma que as garras de corte fiquem

Ferramenta manual de corte e dobragem da Benner-Nawman (BN, 2010).

94

Schnell (SCHNELL,

da ferramenta combinada de corte e dobragem de varões, como se pode ver

de varões com diâmetro

diâmetro dos rolos

. As garras de corte são substituíveis e têm duas

garras de corte fiquem



Figura 108 - Corte efectuado pela ferramenta combinada da Benner-Nawman (BN, 2010).

Figura 109 - Dobragem efectuada pela ferramenta combinada da Benner-Nawman (BN, 2010).

Figura 110 - Procedimento de dobragem: um cotovelo de 90° num movimento e 180° em dois (BN, 2010).

4.3.2 Máquinas tradicionais combinadas de corte e dobragem em estaleiro de obras

A possibilidade de cortar e dobrar aço com uma única máquina é dada pelas máquinas combinadas,

sendo relativamente baratas e pouco volumosas, são ideais para os locais de construção com volume

bastante reduzido de trabalho (OFMER, 2010).

Quadro 15 - Características de máquinas tradicionais de corte/dobragem em estaleiro de obras.

Figura 111 - Combinada TP22/26 (OFMER, 2010).

Figura 112 - Combinada CP34/38 (LEADERMEC, 2010).

Figura 113 - Combinada STP38/45T (SIRMEX, 2010).



Características:

� Equipada com um componente

especial denominado de inversor.

Este componente é inserido no

painel eléctrico e permite modificar a

velocidade do motor sem

intervenção mecânica. Também

permite a mudança de corrente

monofásica para trifásica, pelo que

pode ser instalado um motor

trifásico que para além de ser mais

potente também é mais silencioso.

Graças ao inversor, o motor atinge o

regime gradualmente, reduzindo

deste modo o consumo de energia

consideravelmente



� Peso: 370 kg


• 1ø20, 3ø10 (R 65 kg/mm2)

• 1ø18, 3ø6 (R 80 kg/mm2)


• 1ø24, 3ø12 (R 65 kg/mm2)

• 1ø22, 3ø10 (R 80 kg/mm2)

Características:



� Peso: 470 kg


• 1ø28, 3ø16 (R 65 kg/mm2)

• 1ø26, 3ø12 (R 80 kg/mm2)


• 1ø32, 3ø20 (R 65 kg/mm2)

• 1ø30, 3ø16 (R 80 kg/mm2)

Características:



� Peso: 783 kg


• 1ø30, 3ø18 (R 65 kg/mm2)

• 1ø28, 3ø16 (R 85 kg/mm2)


• 1ø40, 3ø26 (R 65 kg/mm2)

• 1ø36, 3ø24 (R 85 kg/mm2)


O grupo cortador acoplado ao veio lento é constituído por um braço robusto em aço fixado à caixa do

redutor que contém, em banho de óleo, as engrenagens axiais em ferro forjado e todas as peças de

rotação. As lâminas para a tesoura são amovíveis, o plano de trabalho bidireccional permite dobrar sem



ter que mover o varão. Os comandos permitem a paragem e o reinício do trabalho a qualquer momento.

As máquinas estão equipadas com pernos, esquadros e jogos de pedais para controlo remoto

(MUNDITUBO, 2010).

O Quadro 16 mostra um resumo das características das máquinas combinadas disponibilizadas pela

MUNDITUBO.

Quadro 16 - Resumo de características técnicas das combinadas (MUNDITUBO, 2010).

4.3.3 Equipamento portátil combi

No quadro abaixo são descritas algumas das características princ

combinado de corte e dobragem da

como um dos produtos mais inovadores na exposição


Figura 114 - DBC-16H em modo de corte (BN, 2010).





mostra um resumo das características das máquinas combinadas disponibilizadas pela

Resumo de características técnicas das combinadas (MUNDITUBO, 2010).

combinado de corte e dobragem

No quadro abaixo são descritas algumas das características principais do equipamento portátil

da Benner-Nawman Inc., o DBC-16H, que em 2008 foi nomeado

como um dos produtos mais inovadores na exposição World of Concrete 2008.

Características de equipamento portátil de corte/dobragem (BN, 2010).

16H em modo de corte (BN, 2010).

Figura 115 - DBC-16H em modo de dobragem 2010).

97



mostra um resumo das características das máquinas combinadas disponibilizadas pela

ipais do equipamento portátil

16H, que em 2008 foi nomeado

6H em modo de dobragem (BN,



Características em modo de corte

� Velocidade de corte: 3 segundos

� Capacidade de corte: até Ø16mm

� Espaço livre necessário (a contar da superfície)

para efectuar o corte: 4,45cm

� O pistão não necessita de recuar totalment

para efectuar novo corte

Figura 116 - Exemplo de DBC-16H em funcionamento (corte) (BN, 2010).


� Peso: 18,2 kg

� Dimensões (cm): 66x22,9x33

4.3.4 Máquinas combinadas de corte e

Linha combinada de corte e dobragem automática da KRB

O ServoForm 1020ES da KRB consegue processar varões

varões poderão ser fornecidos à máquina de duas formas, através de bobinas

Ø16mm em fio duplo, isto é, duas bobinas abastecem a máquina para que quando uma acabe, a

produção possa continuar enquanto é colocada nova bobina

discretos para Ø20mm.



Características em modo de corte:

Velocidade de corte: 3 segundos

Capacidade de corte: até Ø16mm

Espaço livre necessário (a contar da superfície)

O pistão não necessita de recuar totalmente

16H em funcionamento

Características em modo de dobragem


� Capacidade de dobragem: até Ø16mm

� Espaço livre necessário (a contar da superfície)

para efectuar a dobragem: 11,5cm


� As marcas no mandril central indicam os

ângulos de dobragem aproximadamente. Quando a

marca aponta para o operador, então o ângulo de

dobragem será aproximadamente o indicado no

mandril

Figura 117 - Exemplo de DBC-16H em funcionamento (dobragem) (BN, 2010).

combinadas de corte e dobragem em estaleiro central

dobragem automática da KRB

consegue processar varões Ø10mm até Ø20mm, no entanto os

varões poderão ser fornecidos à máquina de duas formas, através de bobinas para varões até

duas bobinas abastecem a máquina para que quando uma acabe, a

produção possa continuar enquanto é colocada nova bobina, a segunda forma consiste

98

Características em modo de dobragem:

): 7 segundos

Capacidade de dobragem: até Ø16mm

ssário (a contar da superfície)

As marcas no mandril central indicam os

ângulos de dobragem aproximadamente. Quando a

marca aponta para o operador, então o ângulo de

nte o indicado no

16H em funcionamento

, no entanto os

para varões até

duas bobinas abastecem a máquina para que quando uma acabe, a

a segunda forma consiste em varões



Figura 118 - ServoForm 1020ES da KRB

O ServoForm 1020ES está equipado com um

controlado a partir da estação do operador, sem o uso d

do varão por mandris pneumáticos

sistema pode ser removido, através dum movimento de rotação, quando estão a ser processados

varões discretos e que não precisam de ser endireitados.

Figura 119 - Mandris pneumáticos do sistema de endireitamento (KRB, 2010).

O ServoForm 1020ES, sendo uma máquina combinada de corte e dobragem, tem a grande vantagem

de permitir que os varões de pequeno diâmetro escusem de ser nas

dobragem convencionais, traduzindo

(KRB, 2010).

Características técnicas:

� Dados de produção descarregados directamente de um comp

sistema de produção, ou então por leitura de código de barras. Os dados nunca são

introduzidos manualmente;

� Os varões são fornecidos à máquina, para serem moldados, a uma velocidade de 112m/min;



(fornecimento com bobinas à esquerda, fornecimento de varões discretos à direita) (KRB, 2010).

está equipado com um sistema de endireitamento (Figura

a partir da estação do operador, sem o uso de ferramentas, e que consiste na passagem

antes da moldagem, ficando perfeitamente direito. Contudo, este

, através dum movimento de rotação, quando estão a ser processados

o precisam de ser endireitados.

Mandris pneumáticos do sistema de endireitamento (KRB, 2010).

, sendo uma máquina combinada de corte e dobragem, tem a grande vantagem

de pequeno diâmetro escusem de ser nas linhas de corte

dobragem convencionais, traduzindo-se tal facto num aumento da capacidade de produção global

Dados de produção descarregados directamente de um computador central que possui o


Os varões são fornecidos à máquina, para serem moldados, a uma velocidade de 112m/min;

99

ecimento com bobinas à esquerda, fornecimento de varões discretos à

Figura 119) que é

, e que consiste na passagem

antes da moldagem, ficando perfeitamente direito. Contudo, este

, através dum movimento de rotação, quando estão a ser processados

, sendo uma máquina combinada de corte e dobragem, tem a grande vantagem

linhas de corte e linhas de

a capacidade de produção global

utador central que possui o


Os varões são fornecidos à máquina, para serem moldados, a uma velocidade de 112m/min;



� A velocidade de dobragem é de 90⁰/seg;

� Capacidade de moldagem até varões Ø20mm.

Figura 120 - Esquema da linha de corte e dobragem da KRB com ServoForm 1020ES (KRB, 2010).

Figura 121 - Bobinas de fornecimento de varões do sistema Armafer do CHAGAS (Casaleiro, 2009).

Figura 122 - Máquina de corte e dobragem do sistema Armafer do CHAGAS (Casaleiro, 2009).

Linha combinada de corte e dobragem automática da Schnell

A linha combinada de corte e dobragem automática da Schnell, designada por Bar Wiser, é

totalmente automática na qual o operador apenas supervisiona o processo. Dentro da gama Bar

Wiser, a mais avançada é a Bar Wiser 26 Dual. Esta caracteriza-se por ter duas linhas de dobragem,



uma superior e uma inferior, as dobragens no lado direito do varão são feitas na linha superior, ao

passo que as dobragens no lado esquerdo são feitas na linha inferior. Isto é possível, graças

sobretudo às calhas metálicas de suporte do varão

Com este tipo de solução consegue

comparada com as soluções de linhas de corte e dobragem tradicionais, que não são combinadas.

Figura 123 - Linha de corte e dobragem

O fornecimento de varões à máquina é feito em varões discretos por um sistema em tudo semelhante

ao MegaGenius (vide 4.1.4). Os varões estão em

cada compartimento de armazenamento

turno, os compartimentos de armazenamento

transversalmente à máquina (Figura

que tenham o diâmetro que se deseja moldar (

Ø26mm.

Figura 124 - Racks de armazenamento dos varões por diâmetro antes de serem



as dobragens no lado direito do varão são feitas na linha superior, ao


de suporte do varão e ao gancho de fixação.

de solução consegue-se reduzir o espaço necessário em estaleiro central, quando


Linha de corte e dobragem Bar Wiser 26 Dual (SCHNELL, 2010).

fornecimento de varões à máquina é feito em varões discretos por um sistema em tudo semelhante

). Os varões estão em compartimentos de armazenamento

e armazenamento estão varões com apenas um tipo de diâmetro

timentos de armazenamento assentam numa plataforma que se move sob carris

Figura 124), para que desta forma o braço magnético recolha os varões

que tenham o diâmetro que se deseja moldar (Figura 125). A Bar Wiser 26 Dual molda varões até

de armazenamento dos varões por diâmetro antes de serem moldados (SCHNELL, 2010).

101

as dobragens no lado direito do varão são feitas na linha superior, ao


se reduzir o espaço necessário em estaleiro central, quando


fornecimento de varões à máquina é feito em varões discretos por um sistema em tudo semelhante

timentos de armazenamento, dentro de

diâmetro; por seu

assentam numa plataforma que se move sob carris

agnético recolha os varões

molda varões até

moldados (SCHNELL, 2010).



Figura 125 - Fornecimento de varões à

Após entrar na máquina, a ponta do varão é cortada e recolhida por um dispositivo automático (

126).

Figura 126 - Dispositivo automático de recolha de sobras de varão (SCHNELL, 2010).

O processo de moldagem, propriamente dito, começa com a dobragem do lado direito do varão na

linha superior de dobragem (Figura

superior, sendo posteriormente levado pelo gancho de fixação móvel para a linha inferior de

dobragem (Figura 129), na qual o seu lado esquerdo é correctam

dispositivo de translação e dobrado

cai numa outra calha metálica, que vai

moldados com a mesma geometria. Após armazenar uma certa quantidade de varões, esta calha

metálica sofre uma rotação e os varões são dei

exemplo, agrupar as diferentes geometrias

(Figura 131). Por fim, o carrinho desloca

armazenamento, que geralmente está posicionado lateralmente relativamente ao carrinho, e os

varões são lá colocados através da rota

torno dele próprio (SCHNELL, 2010)



Fornecimento de varões à Bar Wiser 26 Dual (SCHNELL, 2010).

trar na máquina, a ponta do varão é cortada e recolhida por um dispositivo automático (

tivo automático de recolha de sobras de varão (SCHNELL, 2010).


Figura 127), o varão é cortado com a medida pretendida


, na qual o seu lado esquerdo é correctamente posicionado pelos mandris do

dispositivo de translação e dobrado (Figura 128). Seguidamente a calha metálica recolhe

cai numa outra calha metálica, que vai armazenando por exemplo, os varões que vão sendo

com a mesma geometria. Após armazenar uma certa quantidade de varões, esta calha

metálica sofre uma rotação e os varões são deixados cair num carrinho móvel. Este

agrupar as diferentes geometrias em cada compartimento de armazenamento

. Por fim, o carrinho desloca-se a um conjunto imóvel de compa

, que geralmente está posicionado lateralmente relativamente ao carrinho, e os

varões são lá colocados através da rotação dos compartimentos de armazenamento do carrinho em

(SCHNELL, 2010).

102

trar na máquina, a ponta do varão é cortada e recolhida por um dispositivo automático (Figura


com a medida pretendida ainda na linha


ente posicionado pelos mandris do

. Seguidamente a calha metálica recolhe, e o varão

os varões que vão sendo

com a mesma geometria. Após armazenar uma certa quantidade de varões, esta calha

xados cair num carrinho móvel. Este permite, por

timento de armazenamento que possui

compartimentos de

, que geralmente está posicionado lateralmente relativamente ao carrinho, e os

do carrinho em



Figura 127 - Dobragem do lado direito do varão na linha superior de dobragem(SCHNELL, 2010).

Figura 129

Figura 130 - Dispositivo de translação da linha inferior de dobragem (SCHNELL, 2010).

Figura 131 - Carrinho de racks móvel (à direita, agrupamento de varões em diferentes software da consola de controlo) (SCHNELL, 2010).



obragem do lado direito do varão na linha superior de dobragem

Figura 128 - Dobragem do lado esquerdovarão na linha inferior de dobragemsimultaneamente na linha superior outro varão é dobrado (SCHNELL, 2010).

129 - Gancho de fixação móvel (SCHNELL, 2010).

Dispositivo de translação da linha inferior de dobragem (SCHNELL, 2010).

móvel (à direita, agrupamento de varões em diferentes racks conforme ordenado pelo o) (SCHNELL, 2010).

103

esquerdo do de dobragem,

outro

conforme ordenado pelo



Figura 132 - Consola de controlo da

Quadro 18 - Resumo de características técnicas da



Consola de controlo da Bar Wiser 26 Dual e respectivo screenview (SCHNELL, 2010).

Resumo de características técnicas da Bar Wiser 26 Dual da Schnell (SCHNELL, 2010).

104

(SCHNELL, 2010).

(SCHNELL, 2010).



5. ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA E CRITÉRIOS DE SELECÇÃO

DO EQUIPAMENTO E SISTEMAS DE PREPARAÇÃO DE

ARMADURAS

Neste capítulo é apresentada uma introdução aos sistemas de preparação de armaduras através de

breves descrições dos mesmos, isto é, preparação de armaduras em estaleiro central (sistema

industrializado) e preparação de armaduras em estaleiro de obras (sistema tradicional).

Seguidamente, e através de recolha em diversos artigos, publicações e brochuras, são estabelecidos

critérios de selecção tanto para o equipamento de corte e dobragem de aço em varão, como também

para o sistema de fabricação de armaduras. Por último, no subcapítulo 5.3 é então feita uma análise

económica comparativa entre os dois sistemas de fabricação de armaduras, na qual são tidos em

consideração os respectivos custos de mão-de-obra, materiais e equipamento.

5.1 Sistemas de preparação de armaduras

5.1.1 Sistema de preparação de armaduras com pré-moldagem de aço em estaleiro central

O sistema de preparação de armaduras com recurso a pré-moldagem dos varões de aço em estaleiro

central consiste no fornecimento de varões de aço cortados e dobrados para betão armado fora do

estaleiro de obras. Deste modo, as etapas de preparação das armaduras, executadas de maneira

quase artesanal nos estaleiros, tornam-se industrializadas e são executadas numa empresa

especializada para este fim. Os projectos são apresentados pela construtora à empresa, que em

seguida procede aos estudos para se aferir a melhor solução a ser adoptada (Praça, 2001).

Este sistema industrializado só é viável em obras cujo projecto estrutural venha acompanhado dos

desenhos de pormenorização de armaduras. Esta afirmação parece óbvia mas não é, visto ainda

existirem no mercado projectos com informações muito inconsistentes. A partir desta pormenorização

é que as empresas de pré-moldagem executarão as peças (adaptado de Chaim, 2001).

A informação inicial necessária para desencadear o processo, e que é retirada dos desenhos de

pormenorização de armaduras constantes no projecto de cálculo estrutural, é a listagem dos varões

com os seus comprimentos e formas. Outro dado que a construtora tem que disponibilizar é o

cronograma de necessidades da armadura (adaptado de Praça, 2001). A partir daí a empresa

prepara uma listagem de peças, que é processada através de tecnologia informática por máquinas

que, automaticamente e com boa precisão dimensional, efectuam o corte e dobragem das diversas

peças (Chaim, 2001) (para mais detalhes sobre estas máquinas deverá ser consultado o capítulo

3.1). O processo interno é controlado inteiramente por engenheiros e técnicos especializados que

elaboram os estudos para fornecer o material requisitado dentro do prazo. Neste método são

eliminadas diversas actividades de transporte, armazenamento e inspecção que frequentemente

ocorriam entre uma bancada preparação de armaduras e outra (Praça, 2001). No entanto, poder-se-

ia pensar que as bancadas para preparação de armaduras são totalmente abolidas, mas tal como



confirmado com diversos directores de obra

estaleiros, tais como bancadas para preparação das armações, máquinas de corte, chaves de dobrar,

etc., deve-se à necessidade de precaver a falta de algumas peças, que

obra para não atrasarem o serviço esperando a correcção da falha por parte da empresa.

vezes, devido à distância entre a obra e a central de corte e dobragem a solução pode leva

(Chaim, 2001).

O material já cortado e dobrado é enviado à obra em atados etiquetados, com informação detalhada

para que possam ser conferidos na recepção em obra.

Figura 133 - Exemplo de etiqueta que acompanha as peças (C

A necessidade de utilização da mão

precisam manusear, cortar e dobrar

de levar as peças ao local de armação. Assim, c

propiciando uma maior especialização dos

uma única tarefa, como pode ser constatado

Figura 134 (Praça, 2001).

Figura 134 - Fluxograma de tarefas no sistema industrializado de preparação de armaduras (



confirmado com diversos directores de obra, a permanência de ferramentas e equipamentos nos


precaver a falta de algumas peças, que terão de ser preparadas na

esperando a correcção da falha por parte da empresa.

vezes, devido à distância entre a obra e a central de corte e dobragem a solução pode leva


para que possam ser conferidos na recepção em obra.

Exemplo de etiqueta que acompanha as peças (CHAGAS, 2010).

A necessidade de utilização da mão-de-obra também é bastante reduzida, pois os armadores

dobrar varões longos de aço, por seu turno, os serventes

ao local de armação. Assim, consegue-se uma maior racionalização do processo,

propiciando uma maior especialização dos trabalhadores, que passam a realizar basicamente apenas

constatado na

Recepção do aço pré-moldado

Transporte para armazenamento

Armazenamento do aço pré-moldado

Transporte para a estrutura

Armação e aplicação

no sistema industrializado de preparação de armaduras (adaptado de

106

permanência de ferramentas e equipamentos nos


terão de ser preparadas na

esperando a correcção da falha por parte da empresa. Pois muitas

vezes, devido à distância entre a obra e a central de corte e dobragem a solução pode levar dias


obra também é bastante reduzida, pois os armadores já não

tratam apenas

se uma maior racionalização do processo,

que passam a realizar basicamente apenas

adaptado de Praça, 2001).



5.1.2 Sistema de preparação de armaduras em estaleiro de obras

Este sistema tradicional de preparação de armaduras tem como característica básica o facto do corte

e dobragem do aço serem realizados dentro do estaleiro de obras, ocupando grande espaço físico e

produzindo por vezes uma significativa quantidade de varões não aproveitados que acabam por ser

considerados perdas de material (podendo também provocar acidentes aos trabalhadores) (Praça,

2001), esta menos-valia é possível de ser colmatada através da adopção de medidas adequadas,

como por exemplo a definição e optimização de planos de corte em obra que sejam eficientes. Outra

característica marcante deste método é a quantidade excessiva de operações em estaleiro de

transporte, armazenamento e inspecções inerentes ao sistema, gerando a necessidade de utilização

de muita mão-de-obra ao longo de todo o processo (Praça, 2001).

No início da obra monta-se uma bancada de armação, geralmente situada no pavimento térreo ou

subsolo, no caso de edifícios verticais de vários andares; e em área externa do estaleiro quando se

tem obras de um ou poucos pisos. A bancada é normalmente constituída por pranchas de madeira

apoiados sobre cavaletes, e provida dos equipamentos necessários à preparação da armadura, tais

como chave de dobragem e pinos de apoio fixos na bancada (adaptado de Chaim, 2001).

Ainda no que respeita ao estaleiro de obras, atente o leitor para a existência do ANEXO VIII, no qual

são abordados diversos temas relativos ao estaleiro de armaduras em obra, dos quais se destacam o

armazenamento dos materiais, a organização do posto de trabalho e quais os cuidados de higiene,

saúde e segurança que deverão estar presentes neste local. De molde a que também se possa ter

uma maior sensibilidade, tanto ao corte e dobragem de aço em varão como à execução de

armaduras em estaleiro de obra, são então apresentados alguns procedimentos descritivos destes

trabalhos (execução manual e mecânica de armaduras, amarração de armaduras e montagem das

mesmas).



Figura 135 apresenta um fluxograma de actividades de uma construtora de Fortaleza (Brasil), a partir

do qual se pode ter uma noção mais clara das actividades envolvidas no processo tradicional.

Recepção do aço em barras ou bobinas

Transporte para a desbobinadora

Armazenamento junto

Estiramento das barras

Transporte para a bancada de corte

Armazenamento na bancada de corte

Corte

Armazenamento do aço cortado e sobras

Transporte da bancada de

Armazenamento na bancada de dobragem

Verificação de dimensões

Dobragem

Armazenamento do aço dobrado

Transporte para depósito

Etiqueta

Armazenamento

Conferência de dimensões


Armação

Figura 135 - Fluxograma de tarefas no sistema tradicional de



um fluxograma de actividades de uma construtora de Fortaleza (Brasil), a partir

de ter uma noção mais clara das actividades envolvidas no processo tradicional.

Recepção do aço em barras ou bobinas

Transporte para a desbobinadora

Armazenamento junto a desbobinadora

Estiramento das barras

Transporte para a bancada de corte

Armazenamento na bancada de corte

Corte

Armazenamento do aço cortado e sobras

Transporte da bancada de corte para a bancada de dobragem

Armazenamento na bancada de dobragem

Verificação de dimensões

Dobragem

Armazenamento do aço dobrado

Transporte para depósito

Etiquetagem e agrupamento dos varões

Armazenamento

Conferência de dimensões


Armação

no sistema tradicional de preparação de armaduras (adaptado de

108

um fluxograma de actividades de uma construtora de Fortaleza (Brasil), a partir

de ter uma noção mais clara das actividades envolvidas no processo tradicional.

corte para a bancada de dobragem

adaptado de Praça, 2001).



5.2 Critérios de selecção

5.2.1 Selecção do equipamento

Tradicionalmente, a dobragem dos varões era feita com chave de dobragem, apelando ao uso da

força humana para efectuar a dobragem. Este processo era viável para dobrar varões até ø16mm,

embora a dobragem só fosse considerada confortável para varões até ø12mm. Actualmente,

existindo equipamento de dobragem eléctrico e hidráulico, a dobragem de varões de aço no estaleiro

de obra tornou-se muito mais fácil (Branz, 2004).

Quando se tenciona adquirir um equipamento de corte e dobragem de aço, a primeira tarefa a realizar

deverá ser o levantamento do número de peças, suas geometrias e tamanhos. Seguidamente, devem

ser listadas as peças que poderão ser dobradas fora do local onde serão aplicadas e as que terão

que ser necessariamente dobradas e armadas no local de aplicação (EHOW, 2010).

Johnston (1993) afirmou em 1993, que antes da aquisição de um equipamento de corte e/ou

dobragem de varões de aço, vários factores devem ser tomados em linha de conta, isto por se tratar

de um investimento em que não se pode olhar apenas para a função do equipamento e seu custo,

mas também para os requisitos que se pretendem que o equipamento preencha.

Um desses factores prende-se com a quantidade de varões de aço que se pretende moldar. Se a

quantidade não for muito elevada então talvez seja mais fácil comprar a fornecedores da

especialidade os varões já pré-moldados. Por outro lado, para quantidades elevadas de varões a

moldar, e com geometrias não padronizadas, este processo torna-se caro e demorado (Johnston,

1993).

Outro factor decisivo prende-se com o diâmetro dos varões a processar, pois a eficiência do

equipamento está directamente relacionada com este facto, pois se se pretender moldar apenas

diâmetros pequenos não se justifica a aquisição de equipamento para diâmetros grandes, o que

diminuiria a eficiência do equipamento e vice-versa (Johnston, 1993). Dentro desta linha de

pensamento é importante ter em atenção o conceito de Ø equivalente, tratado por Araújo (2000) e

também denominado de diâmetro ponderado dos varões, na prática este conceito traduz-se em

quanto maior o diâmetro equivalente dos varões de aço de uma tarefa, mais Kg de aço serão

necessários por cada metro linear processado, o que aumenta a produtividade supondo-se que o

trabalho demandado está directamente associado ao comprimento de armaduras processado.

A seguinte equação demonstra matematicamente este conceito de Ø equivalente:

)(1000)(

22Ø r Avar

eq

2

aço mmDensidadeoCompriment

PesoA

açoões

oconstrutivelementonoaçoaço×

×××=×=⇒×=

∑∑

πππ



Como diâmetros equivalentes maiores levam a maiores produtividades, assim o equipamento a

escolher deverá ter em conta este facto, pois atente-se no seguinte caso prático, em que perante a

necessidade de se ter que moldar varões de ø12 até ø25 por exemplo, poder-se-ia pensar que seria

mais vantajoso adquirir uma máquina para ø25, contudo se o Ø equivalente for inferior a ø25, e

suponha-se bastante próximo de ø16, então será mais eficiente adquirir uma máquina que esteja

optimizada para trabalhar com este diâmetro, pois será mais rápida e consequentemente mais

produtiva, podendo na mesma moldar os restantes varões de diâmetros diferentes.

Segundo Johnston (1993), as peças da máquina que efectuam o corte deverão realizar cerca de 1000

cortes antes de serem substituídas. Há também que ter em linha de conta a fonte de alimentação do

equipamento para que possa fornecer a potência necessária para satisfazer as exigências da

moldagem, senão ter-se-á que recorrer a geradores alimentados a combustível com potência

adequada para o equipamento em causa. Actualmente em Portugal, com a implantação em grande

escala de aerogeradores, sobretudo no cume de montanhas, onde é difícil a obtenção de uma fonte

de energia com potência razoável para alimentar os equipamentos de moldagem de aço, tem-se

optado pelo uso de aço pré-moldado proveniente de estaleiro central.

O mercado disponibiliza equipamentos portáteis para quem necessita de cortar e dobrar varões em

obra, sendo vital a capacidade do equipamento para se deslocar na mesma. Contudo, se a

quantidade de aço a moldar for elevada, então será mais adequado outro tipo de equipamento15, um

equipamento mais estacionário, volumoso e pesado, capaz de moldar grandes quantidades de aço

em obra num curto espaço de tempo (Johnston, 1993).

De acordo com Johnston (1993), quando se avalia a possibilidade de aquisição de uma máquina

combinada de corte e dobragem a quantidade de varões de aço a moldar deve ser mais uma vez tida

em consideração, assim como a capacidade e facilidade da máquina em permutar entre as funções

de corte e de dobragem. As máquinas combinadas representam uma mais-valia essencialmente para

obras onde o volume de aço a moldar não seja muito elevado.

Quadro 19 - Critérios principais de selecção do equipamento.

Critérios principais de selecção do

equipamento Observações

• Custo

Este parâmetro, em qualquer tipo de investimento, é sempre um

factor a ter em conta. Dependendo do custo do equipamento e

do volume de trabalho poderá optar-se pela aquisição, aluguer

ou leasing do equipamento. Normalmente, para grandes

volumes de trabalho a aquisição é a modalidade mais atractiva.

15

Designado nesta dissertação por equipamento tradicional de corte e dobragem de aço em varão.



• Função: corte, dobragem ou

corte e dobragem

Intrinsecamente ligada à quantidade de aço a moldar, a função

de corte, dobragem ou combinada também deverá ser

equacionada, pois para grandes quantidades a moldar,

equipamentos com funções separadas são mais eficientes. Se o

volume de aço a moldar não for muito elevado, então as

máquinas combinadas são uma boa opção.

• Quantidade de aço a moldar

Este é um dos critérios mais decisivos, pois é a partir deste que

poderá ser rentável ou não comprar aço já pré-moldado, ou

então adquirir através de compra ou aluguer o equipamento

para execução da moldagem do aço.

• Geometria e tamanho das

peças

Para geometrias de armaduras padronizadas e tamanhos de

armaduras relativamente grandes, o equipamento de estaleiro

central é o mais adequado. Nos restantes casos, o equipamento

de estaleiro central cumpre, embora a qualidade da moldagem

não seja tão boa quanto a conseguida em estaleiro central

• Diâmetro predominante dos

varões

Embora seja um critério menos rigoroso que o do diâmetro

equivalente, este também não deixa de ser válido, pelo que o

equipamento deverá ser escolhido de forma a ter maior

eficiência na moldagem dos varões de diâmetro predominante.

Consequentemente, a produtividade do trabalho também

aumentará.

• Diâmetro equivalente

Quanto maior o diâmetro equivalente dos varões de aço de uma

tarefa, mais Kg de aço serão necessários por cada metro linear

processado, o que aumenta a produtividade. Será então mais

eficiente adquirir uma máquina que esteja optimizada para

trabalhar com o respectivo diâmetro equivalente calculado, pois

será mais rápida e consequentemente mais produtiva, podendo

na mesma moldar os varões de diâmetros diferentes.

• Potência da fonte de

alimentação

Poderá dar-se o caso da obra ser num local remoto e sem

electricidade ou potência suficiente para alimentar determinados

tipos de máquinas de corte e dobragem. O equipamento portátil

é uma alternativa bastante viável, ou então, o fornecimento do

aço já pré-moldado.

• Necessidade de mobilidade

do equipamento em obra

Quando é necessária a mobilidade do equipamento em obra, o

equipamento portátil satisfaz este requisito, o qual poderá ter

origem por exemplo na dificuldade da execução de bons

empalmes.



5.2.2 Selecção do sistema de fabricação de armaduras16

De acordo com Branz (2004), a maioria dos construtores preferem ter os varões de aço entregues na

obra já pré-moldados, isto é, já cortados e dobrados, ficando apenas por executar em obra a

amarração dos varões para posterior aplicação das armaduras nos locais respectivos. Porém, por

vezes é vantajoso modificar ou moldar os varões no estaleiro de obra para atender a necessidades

específicas. De seguida, apresentam-se alguns artigos e respectivas conclusões acerca do duelo

fabricação em estaleiro central versus estaleiro de obras.

O cenário encontrado no Brasil por Freire et al. (2001) revelou uma grande tendência pelo recurso a

aço fornecido já cortado e dobrado (Gráfico 10), e que é posteriormente “trabalhado” no estaleiro de

obras, isto é, armado e montado por uma mão-de-obra subcontratada em 80% dos casos.

Gráfico 10 - Fornecimento de aço (Freire et al., 2001).

O alinhamento destas duas tendências caracteriza, por si só, a busca por um sistema de armação

racionalizado. Ao deixar-se a cargo duma empresa especializada o serviço de corte e dobragem,

esperam-se melhores produtividades, tanto no uso de mão-de-obra como do material (“perda” zero)

(Araújo, 2003).

Araújo (2000) percebeu que o serviço de armação é um dos que mais “sofre” com a ausência de uma

correcta gestão. Este autor, ao estudar a produtividade da mão-de-obra no serviço de armação,

constatou que algumas obras “não conseguem explorar todo o potencial de uma inovação

tecnológica, neste caso a utilização do aço pré-cortado e pré-dobrado, devido à inexistência ou má

gestão da mão-de-obra”, este facto pode comprometer a potencialidade (ganhos com produtividade)

do sistema de fornecimento de aço pré-moldado.

Por outro lado, quando se recorre a bancadas de dobragem, o aço é dobrado muitas vezes com o

mesmo pino (o que implica mesmo diâmetro) na dobragem de varões de diâmetros diferenciados, o

16

Aconselha-se a leitura do Anexo VII, o qual contém entrevistas com pessoas da arte e permitirá ao leitor uma maior sensibilidade ao tema em análise.



que acaba por comprometer a integridade física do aço. As consequências são fissuras e perda de

resistência. Por isso, uma das vantagens do sistema de pré-moldagem é a qualidade da dobragem,

sem contar com a produtividade conseguida fora do estaleiro de obras (CICHINELLI, 2004).

Note-se no entanto que, diferentes dos atados de varões de 12m que são mais fáceis de descarregar,

as peças prontas exigem um cuidado maior, principalmente para que os atados não se enrosquem ou

não se abram, misturando-se. Esta é uma etapa delicada, que pode consumir algumas horas

dependendo do grau de capacitação do trabalhador, organização do camião e condições do estaleiro

de obras. Na hora da descarga o problema mais comum poderá ser a mistura dos lotes, com a

consequente necessidade de separar o material, causando um trabalho desnecessário. O camião

deve ser carregado de uma maneira ordenada, pois o aço pode ter como destino uma ou duas obras

diferentes, e se o mesmo for carregado de forma aleatória poderá vir a dificultar o descarregamento

(CICHINELLI, 2004).

A entrega just-in-time apesar de permitir optimização dos espaços exige uma programação bastante

rigorosa. Em geral, as grandes construtoras costumam trabalhar com margens de uma ou duas lajes

de entrega, e isso pode proporcionar um certo grau de inflexibilidade ao serviço. Para além disto, os

projectos estruturais às vezes são feitos no decorrer da própria obra e as empresas de fornecimento

de aço pré-moldado ficam à espera para dar continuidade ao processo para planearem as peças e

entregá-las (CICHINELLI, 2004).

Polat (2009) avaliou os impactos de várias mudanças organizacionais sobre a economia das cadeias

de fornecimento de varões, em que a moldagem local de varões é considerada mais económica do

que a pré-moldagem. Uma série de trabalhos publicados recentemente (2005-2006) parecem

confirmar que a moldagem local de varões, quando comparada com a moldagem fora do estaleiro de

obras, resulta numa diminuição de custos para o empreiteiro. No entanto, esses trabalhos não

entraram em linha de conta com dois dos principais componentes de custos (custo de

armazenamento e o custo de espera). O estudo de Polat (2009) superou essas limitações dos

estudos recentes por restaurar o modelo de simulação desenvolvido anteriormente para imitar o

sistema de gestão de materiais realmente utilizado. Desta forma, Polat (2009) descobriu que embora

a pré-moldagem de varões seja mais económica do que a moldagem local de varões no estaleiro de

obras, isto quando o armazenamento e os custos de espera são tidos em conta, é também possível

diminuir o custo total de varões moldados in loco através da implementação de mudanças

organizacionais. Segundo Polat (2009) a prática de pré-moldagem só é benéfica para os construtores

se os mesmos tiverem a capacidade para explorá-la, e se o ambiente empresarial e cultural também

o permitirem.

Feingold (2007) explana que os empreiteiros afirmam que a pré-moldagem tem duas desvantagens, é

mais dispendiosa e o tempo de espera pelas peças moldadas poderá ser de 2 a 3 dias, o que leva o

empreiteiro muitas vezes a encomendar mais peças para evitar rupturas de stock e consequentes

atrasos na conclusão das actividades. Este autor também realça que o recurso a materiais pré-

fabricados pode levar a atrasos provocados por alterações de projecto ou desenhos de



pormenorização de armaduras incorrectos. O uso de materiais pré-fabricados funciona bem quando

os projectos possuem dimensões e peças standardizadas.

Polat et al. (2006) desenvolveu um estudo económico de comparação entre a produção de armaduras

em estaleiro de obra versus produção de armaduras em estaleiro central. Segundo este autor, alguns

construtores preferem a produção de armaduras em estaleiro de obras, ao passo que outros acham

mais vantajoso adquirir os varões já pré-moldados. Polat et al. (2006) desenvolveu um modelo de

simulação, no qual teve em consideração diversos factores de decisão, entre eles, condicionantes do

projecto, custos de mão-de-obra, investimento inicial para aquisição do equipamento, gestão de

desperdícios de varão, custos de armazenamento, tempo do ciclo de vida do processo e gestão da

cadeia de abastecimento. Polat et al. (2006) usou o seu modelo de simulação num projecto de

construção dum centro comercial em Istambul, tendo chegado à conclusão que o recurso a aço pré-

moldado é mais caro, cerca de 1,2%, que o recurso a barras de aço de 12m moldadas em obra, este

facto foi deveras surpreendente para o autor, pois tal seria expectável em países em vias de

desenvolvimento e não num país desenvolvido como a Turquia. É convicção de Polat et al. (2006),

que se os factores abaixo descritos por Polat e Ballard (2005) pudessem ser ultrapassados, o

resultado do seu estudo teria sido bem diferente e em prol da preferência pela pré-moldagem do aço.

Polat e Ballard (2005) pensam que a preferência pela fabricação de armaduras em estaleiro de obras,

em detrimento da fabricação em estaleiro central constatada na Turquia, deve-se sobretudo a 4

factores que normalmente se verificam em países em vias de desenvolvimento:

• Problemas técnicos, dado que muitas vezes as siderurgias só vendem em grande escala,

este facto pode levar a que as empresas de fornecimento de aço se atrasarem devido ao

longo processo de aquisição do material, como resultado a obra também sofre atrasos;

• Problemas de gestão, muitos empreiteiros têm problemas em definir correctamente o

cronograma de entrega das peças pré-moldadas;

• Problemas éticos, os empreiteiros não confiam na qualidade do aço pré-moldado, ou então,

também tentam “extorquir” o dono-de-obra usando trabalhadores a mais e exagerando na

quantidade de desperdícios gerada na fabricação em estaleiro de obras;

• Problemas económicos, que se devem essencialmente a taxas de inflação elevadas e preços

de materiais muito voláteis, preferindo o empreiteiro decidir o momento em que compra o aço.

Polat e Arditi (2005) demonstraram empiricamente que os sistemas de gestão de materiais, incluindo

o do aço, são influenciados por diversos factores, tais como: o nível de incerteza na cadeia de

abastecimento, a taxa de inflação, a variação dos salários e dos preços unitários dos materiais, os

descontos para compras em grande escala, a produtividade dos trabalhadores e a quantidade dos

desperdícios.



Polat e Ballard (2005), Pheng e Hui (1999), Pheng e Chuan (2001) e Formoso et al. (2002) partilham

a convicção de que as principais vantagens do sistema de produção de armaduras em estaleiro

central podem ser resumidas em:

• Redução do custo do investimento, apesar das máquinas de estaleiro central serem mais

caras que as máquinas tradicionais, o custo por kg de aço moldado acaba por ser menor

porque as primeiras estão em produção constante, para além da melhor qualidade na

concretização do trabalho;

• Redução do custo de mão-de-obra (em estaleiro central), devido ao elevado nível de

automação do processo;

• Redução de desperdício, através do uso de procedimentos de controlo de qualidade

padronizados e altamente sofisticados, que assentam em tecnologia computacional;

• Redução dos custos de armazenamento, através da entrega dos lotes de aço pré-moldado

just-in-time no estaleiro de obras;

• Redução do tempo da actividade, pois a produtividade das máquinas de estaleiro central é

muito maior do que a das máquinas tradicionais utilizadas na fabricação em estaleiro de

obras. Consequentemente, o tempo necessário para a fabricação é drasticamente reduzido,

que por seu turno leva à redução do tempo necessário para a execução da empreitada.

Segundo CHAGAS (2010), as vantagens do sistema industrializado, designado por esta empresa

como Sistema Armafer, prendem-se com:

• Eliminação dos espaços correspondentes a: atados de varão, máquinas de dobrar, bancadas

de corte e dobragem, pontas para aproveitar, mesas na cantina, camas, dormitórios. Assim

estes espaços são utilizados para outras finalidades ou economizados quando são poucos,

como é o caso de obras em cidade;

• Recepção em obra do material que será realmente necessário para a etapa a ser executada

na altura e conforme planeado;

• Minimização de custos, pois para um mínimo de folga os varões deverão ser adquiridos para

a obra com uma antecedência significativa para não faltarem durante os trabalhos e colocar

em risco o cronograma das outras actividades, tais como cofragens e betonagens. Ainda

assim é frequente haver excesso de material de alguns diâmetros e falta de outros, pelo que

quando se chega ao final da obra ter-se-ão sempre sobras de material que provavelmente

não terão qualquer destino útil. Tudo isto traduz-se em custos financeiros difíceis de prever e

sempre inconvenientes para o orçamento da obra;



• O material comprado é rigorosamente e nominalmente o que será consumido nas

quantidades estipuladas à partida pelo levantamento efectuado no projecto de estabilidade.

Por outras palavras, fica assegurado o consumo de materiais rigorosamente idêntico ao

levantado em projecto, pois tanto no armazenamento como na montagem dos elementos, o

sistema agiliza a identificação e a utilização das peças estruturais através da colocação de

etiquetas. Pense-se na situação em que quando um camião chega à obra com uma carga de

ferro que contém X quilos, para conferir este material temos poucas alternativas, todas elas

imprecisas a menos que o estaleiro tenha uma báscula de grande capacidade, o que é

improvável; ou seja, à partida a obra tem a desvantagem de comprar o material a peso e

consumi-lo a metro;

• Raio de dobragem, REBAP, resistência à tracção, classe do aço, empalmes regulamentares,

etc. São termos fundamentais para a qualidade das armaduras, mas que são frequentemente

negligenciados na execução em estaleiro de obras devido às pressões decorrentes dos

prazos e condições de trabalho. Neste sistema, as questões de qualidade estão

salvaguardadas à partida pelo facto de na execução do trabalho estar alocada uma equipa

técnica e profissional preparada para trabalhar exclusivamente na actividade e

processamento de armaduras, desde operadores de máquinas até engenheiros

especializados;

• O fornecimento é feito pelo peso nominal, ou seja, o cliente recebe exactamente os metros

que irá consumir;

• Por questões comerciais e de transporte os varões são fornecidos em barras de 12m.

Partindo-se do pressuposto que serão tomados todos os cuidados possíveis no corte dos

varões, haverá sempre uma certa percentagem de desperdícios, que são maiores quanto

maior for o diâmetro do varão. A realidade frequente é comprar à partida o material indicado

no levantamento acrescido de 10% para dar cobertura aos desperdícios, e mesmo assim, ao

longo dos trabalhos é frequente a necessidade de complementar as quantidades inicialmente

adquiridas. Com o sistema industrializado não há desperdícios, ou seja, a quantidade

encomendada é rigorosamente igual à quantidade consumida e à quantidade nominal do

projecto;

• Redução do tempo de construção, simplificação de processos e redução de custos quando a

obra se localiza em áreas remotas sem acesso a energia eléctrica.

Praça (2001) revelou no seu estudo comparativo de custos entre os dois sistemas, que o sistema

industrializado de fornecimento de varões cortados e dobrados é bastante vantajoso para as

empresas. A diferença encontrada foi de 19 % a favor do sistema industrializado, o que por si só já

seria bastante representativo. Porém, quando se extrapola este valor para toda uma obra ou para um



orçamento, percebe-se que a utilização deste método construtivo poderá reduzir o custo total em

cerca de 1,5%. Esta percentagem obtida no sistema industrializado de fornecimento de varões

moldados pode parecer pouco significativa, no entanto, deve-se lembrar que esta poupança é

decorrente somente da mudança de um método construtivo que poderá ser simplesmente implantado

na obra, dispensando qualquer investimento tecnológico, treino ou execução de planeamento mais

elaborado, justificando-se assim plenamente a sua efectivação.

Economicamente, os benefícios proporcionados pelo método industrializado são bem relevantes.

Como resultado, por exemplo, da completa eliminação dos desperdícios por corte, como também da

possibilidade de extravios de varões, representando uma economia de cerca de 10 % do aço

comprado (Praça, 2001).

No Brasil, como a moldagem é feita em parceria com a siderurgia, pode-se muitas vezes alterar o

comprimento tradicional de 12m dos varões para comprimentos maiores. Esta solução gera uma

poupança notável de aço na armação de peças compridas, pois elimina-se a necessidade de se

duplicar a armadura na região onde haveria empalme de varões (Praça, 2001).

Praça (2001) destacou ainda os seguintes benefícios inerentes ao sistema industrializado:

• Ganho de espaço nos estaleiros de obras proporcionado pela completa eliminação de

bancadas de corte e dobragem;

• Ambiente mais limpo, organizado e seguro, devido à diminuição da quantidade de entulhos

gerados, dado que deixa de haver sobras;

• Diminuição do número de acidentes de trabalho;

• Redução do uso de ferramentas e equipamentos para trabalhar o aço;

• Simplificação da gestão do serviço de execução de armaduras provocada pela eliminação de

tarefas presentes no sistema tradicional;

• Diminuição em 40% da mão-de-obra utilizada no sistema tradicional;

• Garantia de uma maior qualidade do serviço, já que a empresa fornecedora possui

equipamentos de precisão bem superiores aos encontrados nos estaleiros de obras;



Contudo, deve ter-se em mente que a grande maioria dos sistemas construtivos que optimizam

processos produtivos através da racionalização de mão-de-obra, tal como o método industrializado de

fornecimento de varões pré-moldados, acabam por gerar uma considerável redução de vagas na

profissão de armadores e serventes tendo em vista a eliminação de diversas actividades nos

estaleiros de obras, provocando repercussões relacionadas com o desemprego no sector da

Construção Civil. Como tal, é primordial a discussão de alternativas para a alocação deste

contingente de trabalhadores no desenvolvimento de outros processos construtivos, evitando assim

que conquistas tecnológicas se transformem em sinónimo de catástrofes sociais (Praça, 2001).

O Quadro 20 resume os principais critérios de selecção do sistema de fabricação de armaduras

debatidos ao longo deste subcapítulo.

Quadro 20 - Critérios principais de selecção do sistema de fabricação de armaduras.

Critérios principais de selecção do

sistema de fabricação de armaduras Observações

• Qualidade da dobragem

O aço é dobrado muitas vezes com o mesmo pino (o que

implica mesmo diâmetro) na dobragem de varões de diâmetros

diferenciados, o que acaba por comprometer a integridade física

do aço. As consequências são fissuras e perda de resistência.

Por isso, uma das vantagens do sistema de pré-moldagem é a

qualidade da dobragem.

• Espaço em estaleiro de obras

O sistema industrializado permite reduzir espaço em estaleiro

de obras, através da eliminação do estaleiro de armaduras por

exemplo.

• Tempo de execução do serviço O tempo de execução poderá ser menor no caso

industrializado, especialmente se o sistema tradicional não

recorrer a planos de corte e dobragem

• Custo do investimento em

equipamento

Apesar das máquinas de estaleiro central serem mais caras que

as máquinas tradicionais, o custo por kg de aço moldado acaba

por ser menor porque as primeiras estão em produção

constante, para além da melhor qualidade na concretização do

trabalho. No entanto, relembra-se que a quantidade de aço a

moldar também é um factor que não pode ser descurado.



• Custo da mão-de-obra

No sistema industrializado, a probabilidade da equipa ser

constituída por mais armadores, comparativamente a equipas

do sistema tradicional, faz com que a mão-de-obra encareça no

primeiro caso.

• Padronização do projecto e

consequente necessidade ou

não de retrabalhos

A standardização dos projectos de estabilidade na definição de

elementos construtivos é um caminho que os fornecedores de

aço pré-moldado apoiam, pois por vezes ocorrem situações em

que na própria obra têm que ser realizados pequenos trabalhos

de correcção das armaduras, este facto advém do baixo grau de

padronização dos projectos de estabilidade nacionais.

• Localização da obra Obras em locais remotos ou em cidade (com espaço exíguo

para montagem do estaleiro) poderão ser eventualmente mais

atractivas ao recurso a aço pré-moldado.

• Qualidade da gestão de

projecto, i.e., qualidade do

cronograma da obra

Se o cronograma da obra não for bem controlado poderá

acontecer que cheguem à obra peças pré-moldadas, as quais

terão que ser armazenadas até serem aplicadas, a existência

de espaço disponível para tal poderá não se verificar.

• Nível de incerteza na cadeia de

abastecimento

Se por algum motivo, a produção em estaleiro central se

atrasar, este facto poderá atrasar o cronograma da obra, o que

acarretará custos adicionais. Um dos motivos que poderá

atrasar a produção é a eventual necessidade do projectista

efectuar correcções ao projecto de estabilidade, estando já o

plano de produção de armaduras definido e em acção.

• Variação dos salários e dos

preços unitários dos materiais;

A volatilidade destes valores poderá criar aversão ao construtor

para comprar o material com alguma antecedência, como

acontece com o sistema industrializado.

• Produtividade dos

trabalhadores;

Os diversos estudos analisados apontaram para uma

produtividade ligeiramente superior quando se recorre ao

sistema industrializado. No entanto, medidas como um bom

plano de corte e dobragem podem colocar o sistema tradicional

em pé de igualdade com o sistema industrializado.

• Quantidade dos desperdícios

Uma das imagens de marca do sistema industrializado são as

“perdas” zero, o cliente paga apenas o aço levantado no

projecto de estabilidade. Ao passo que no sistema tradicional

existem sempre desperdícios resultantes do corte dos varões.



• Rastreabilidade do aço

utilizado.

Através da etiquetagem das peças pré-moldadas é possível

rastrear todo o seu processo de forma expedita até à produção

do aço na siderurgia. O mesmo não será tão fácil com o sistema

tradicional, pois uma vez chegados à obra, os varões de um

mesmo atado poderão ser usados em elementos construtivos

distintos.

5.3 Análise económica

Neste subcapítulo pretende-se efectuar uma análise económica17 comparativa entre o sistema

tradicional e o sistema industrializado. O sistema tradicional é aquele cujas operações de corte e

dobragem dos varões de aço são executadas no estaleiro de obra, seguindo-se a sua armação e

colocação, sendo o aço fornecido à obra em atados de varões de 12m. O sistema industrializado é

aquele cujas operações de corte e dobragem são efectuadas em estaleiro central, sobrando para o

estaleiro de obras as operações de armação e colocação das armaduras. A armação também poderia

ser executada em estaleiro central, no entanto, actualmente isto não acontece devido ao

encarecimento dos custos de transporte por camião.

O custo unitário de fabrico de uma operação de construção consiste na soma dos custos unitários de

mão-de-obra (MO), materiais (MT) e equipamentos (EQ) necessários para a completa realização

desse trabalho, de acordo com a seguinte expressão:

EQMTMOFB ++=

5.3.1 Custo unitário da Mão-de-Obra (MO)

Os custos relativos à mão-de-obra devem ser calculados com base em registos específicos

existentes nas empresas, atendendo-se também ao Acordo Colectivo do Trabalho (ACT) para a

Indústria da Construção Civil que estabelece os vencimentos mensais mínimos a praticar (Alves Dias,

2010). Como tal, foi consultado através da AECOPS o CCT (Contrato Colectivo de Trabalho), do qual

se recolheram os valores das retribuições mínimas para os grupos IX e XII, nos quais se inserem o

armador de ferro de 1ª categoria e o servente, respectivamente, não tendo sido considerado nesta

análise o armador de ferro de 2ª categoria.

17

Todos os preços apresentados não incluem IVA.



Quadro 21 - Retribuições mínimas de acordo com o CCT (retirado de CCT (2010)).

Grupo Profissões e Categorias

Profissionais Retribuição

Mínima

IX Armador de ferro de 1ª 545 €

XII Servente 476 €

Aos valores apresentados no Quadro 21 ainda terão que ser adicionados os encargos gerais (seguro,

SHST, formação profissional, subsídios de férias, natal e almoço, feriados e tolerância de ponto, etc).

Para o presente ano de 2010, o total de encargos a incidir sobre o salário hora de trabalho normal

está estimado em cerca de 145%, de acordo com Alves Dias (2010).

Os custos horários de mão-de-obra são calculados para efeitos de orçamentação, pela seguinte

expressão (Alves Dias, 2010):

)1(52

12Ec

Hs

VmCh +×

×

×=

Onde,

Ch – custo horário de mão-de-obra;

Vm – vencimento mensal;

Hs – número de horas de trabalho por semana (40 horas);

Ec – percentagem de encargos na forma decimal (1,45).

Profissão Grupo Salarial

Vencimento mensal (€)

Hs (horas)

Ec (%)

Custo Horário de Mão-de-Obra (€)

Dimensão na equipa* (%)

Armador de 1ª Categoria IX 545 € 40 145 7,70 50

Servente XII 476 € 40 145 6,73 50

Custo da Equipa por Homem x hora = 7,22 € / Hxh

* A distribuição na equipa, de 50 % de armadores de 1ª categoria e 50% de serventes, foi admitida.

Note-se que quando se opta pelo sistema industrializado a probabilidade de existirem mais

armadores a executar o serviço em relação ao número de serventes é muito grande. Sendo esta

proporção ambígua e difícil de quantificar, para este sistema adoptar-se-á que a equipa de trabalho é

constituída por 60% de armadores e 40% de serventes, correspondendo a um Custo da Equipa por

Homem x Hora de 7,31€, o qual é 1,24% mais caro relativamente ao anteriormente calculado.

Salienta-se porém, que um custo superior poderá ser por vezes vantajoso, isto se o mesmo se



traduzir em aumento da produtividade. Para se aferir a validade do custo por Homem x hora obtido

(7,22€) foi realizada uma pesquisa de mercado junto de grandes construtoras nacionais que por

razões éticas serão tratadas por empresas 1, 2 e 3. Os resultados dessa pesquisa figuram no Quadro

22.

Quadro 22 - Comparação de custos da equipa de armação.

Empresa 1 Empresa 2 Empresa 3 CCT 2010

S/ e

ncar

gos

de

adm

inis

traç

ão e

lu

cro

Armador de ferro de 1ª 7,13 € 7,00 € 9,00 € 7,70 €

Servente 5,53 € 5,00 € 6,25 € 6,73 €

Equipa 6,33 € 6,00 € 7,63 € 7,22 €

Média 6,65 €

C/ e

ncar

gos

de

adm

inis

traç

ão e

lu

cro

Armador de ferro de 1ª 10,43 € 9,10 € 11,70 € 9,63 €

Servente 8,19 € 6,50 € 8,13 € 8,41 €

Equipa 9,31 € 7,80 € 9,91 € 9,02 €

Média 9,01 €

Os valores apresentados no Quadro 22 são valores globais, isto é, não estão associados a tarefas

específicas: moldagem, armação ou aplicação. A percentagem aplicada quando são tidos em conta

os encargos de administração das respectivas empresas e lucros, foi de 25% (este valor foi retirado

da Circular Nº34/565/2007 da AECOPS). Este valor também foi aplicado para o CCT 2010 como para

as empresas 2 e 3, para a empresa 1 foram usados os valores facultados por esta. A diferença entre

os valores obtidos poderá advir sobretudo do que cada empresa assume no que respeita a encargos

sociais, especialmente na definição dos valores base de remuneração. Desta feita, para cálculo será

usado no presente trabalho o valor de 9,01 €/Hxh para o sistema tradicional (50% armadores e 50%

serventes) e 9,12 €/Hxh para o sistema industrializado (60% armadores e 40% serventes).

Quadro 23 - Custos da equipa de armação (sistema tradicional e industrializado).

Sistema Custo da Equipa por Homem x hora

Tradicional 9,01 € / Hxh

Industrializado 9,12 (=9,01+1,24%)

€ / Hxh

Para calcular o custo da mão-de-obra por unidade de medição recorre-se ao conceito de

Rendimento de mão-de-obra. Este parâmetro traduz a quantidade de tempo que um determinado

recurso leva a completar uma unidade de actividade, ou seja, o tempo que se demora a produzir 1 kg

de armadura, incluindo corte, dobragem, montagem e colocação no caso de sistema tradicional, ou

apenas montagem e colocação no caso de sistema industrializado.



Com o intuito de se considerarem valores de rendimento de mão-de-obra no serviço de armação

razoavelmente fidedignos e que espelhem a realidade, foram então consultadas diversas fontes

bibliográficas, bem como um estudo de campo para recolha de dados. Os valores colectados

constam do Quadro 24 da página seguinte.

Atente-se para o facto de os coeficientes de variação obtidos serem bastante consideráveis, 62% e

48%, para preparação em estaleiro de obras e estaleiro central respectivamente. No entanto ter-se-á

que ter sempre em consideração a cultura do país e/ou região das diversas fontes bibliográficas, pois

este será um factor determinante na produtividade assim como na escolha do respectivo sistema de

preparação de armaduras.



Quadro 24 - Valores de rendimento de mão-de-obra colectados.

Corte e Dobragem Armação e Aplicação GLOBAL

Autor Ano Sistema Produtividade [kg/Hxh]

Rendimento [Hxh/kg]

Produtividade [kg/Hxh]

Rendimento [Hxh/kg]

Produtividade [kg/Hxh]

Rendimento [Hxh/kg]

Paz Branco* 1983 Tradicional 58,15 0,017 24,52 0,041 17,25 0,058 Luís Araújo** 2000 Tradicional 16,67 0,060 José Chaim 2001 Tradicional 6,16 0,162 Eduardo Praça 2001 Tradicional 10,00 0,100 Fichas LNEC 2004 Tradicional 16,67 0,060 Paulo Lobo 2004 Tradicional 43,48 0,023 Tatiana Jucá 2006 Tradicional 16,13 0,062 22,73 0,044 9,43 0,106 Aldo Mattos 2007 Tradicional 10,70 0,094 AICCOPN 2010 Tradicional 31,70 0,033 Orçamentos na Const. Civil 2010 Tradicional 45,00 0,022 Orçamentos na Const. Civil 2010 Tradicional 78,74 0,013 59,88 0,017 34,01 0,029 Casaleiro (2010) 2010 Tradicional 44,10 0,023 22,05 0,045 14,70 0,068

Média 14,70 0,068 Coeficiente de Variação 62%

Desvio Padrão 0,042 Rácio (Ind. vs Trad.)

Luís Araújo** 2000 Industrializado 20,00 0,050 20,00 0,050 20% Eduardo Praça 2001 Industrializado 16,67 0,060 16,67 0,060 67% José Chaim 2001 Industrializado 10,62 0,095 10,62 0,095 72% Luís Araújo 2003 Industrializado 13,75 0,073 13,75 0,073 Tatiana Jucá 2006 Industrializado 22,88 0,053 22,88 0,053 143% Luís Araújo - Brasil 2006 Industrializado 28,57 0,035 Luís Araújo - EUA e Turquia 2006 Industrializado 83,33 0,012

Média 18,56 0,054 26% Coeficiente de Variação 48%

Desvio Padrão 0,026

* Os diâmetros de varão considerados nos valores apresentados para este autor vão desde ø12 a ø20 (por serem os diâmetros mais usuais), tendo sido realizada uma média para cada elemento

estrutural. Note-se que Paz Branco na sua análise recorre ao conceito de diâmetro predominante, ou seja, o diâmetro mais utilizado num dado elemento estrutural. ** Araújo (2000) fez a sua

análise comparativa com base no conceito de diâmetro equivalente, isto é, o diâmetro ponderado dos varões, conforme ilustra a seguinte expressão:

)(1000)(

22Ø r Avar

eq

2

aço mmDensidadeoCompriment

PesoA

açoões

oconstrutivelementonoaçoaço×

×××=×=⇒×=

∑∑

πππ



Analisando o Quadro 24 é possível retirar as seguintes conclusões:

• O rendimento de mão-de-obra no serviço de produção de armaduras é um parâmetro que

depende de muitos factores que fazem com que este parâmetro apresente uma variação

muito grande, reflectida no elevado valor de desvio-padrão obtido;

• Como já era expectável, o processo industrializado apresenta produtividade superior

relativamente ao tradicional, 26% superior (18,56/14,70);

• O valor médio de rendimento global no sistema tradicional coincidiu exactamente com o valor

recolhido em campo, o que significa a elevada probabilidade de que os valores utilizados

sejam um bom reflexo da realidade;

• Dentro do processo tradicional o corte e dobragem registam produtividade superior (de um

modo geral) quando comparados com a tarefa de montagem, o que também já era esperado.

No cálculo do custo unitário da mão-de-obra foram então considerados os valores constantes no

quadro seguinte e que foram os que pareceram ser razoáveis utilizar após análise dos diversos

estudos a seguir apresentados acerca do tema da produtividade da mão-de-obra.

Quadro 25 - Valores de rendimento de mão-de-obra utilizados.

Sistema Tradicional Industrializado

Rendimento [Hxh/kg] 0,068 0,054 Produtividade [kg/Hxh] 14,70 18,56

Em 2007, o autor da presente dissertação realizou um trabalho de orçamentação de produção de

armaduras no âmbito da disciplina de Organização e Gestão de Obras18. No referido trabalho foi

consultada a tabela II.5 da publicação de Paz Branco (1983), a qual contém dados referentes ao

corte, dobragem, armação e aplicação de varões, sendo que no corte e dobragem o valor que consta

na tabela foi ainda afectado por dois coeficientes, um que tem em conta o agravamento dos tempos

de corte e dobragem para o aço A400 (1,3), e outro que faz um ajustamento à realidade (1/3) e que

tem em conta diversos factores, como por exemplo o desenvolvimento tecnológico desde 1983 até à

presente data. Fez-se uma média dupla da tabela acima referida, ou seja, fez-se a média dos

rendimentos entre os diâmetros ø12, ø16 e ø20 (por serem os diâmetros mais usados) para cada

elemento estrutural (saptas, vigas, pilares, paredes, etc.), depois foi feita uma média entre os

rendimentos dos diversos elementos estruturais. Desta forma, e de acordo com a seguinte expressão

obteve-se o rendimento de mão-de-obra pretendido:

18

Disciplina obrigatória no currículo do Mestrado Integrado em Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa.



AplicaçãoeArmaçãoDobragemeCortearmadura ηηη +=

No sentido de uma maior aproximação à realidade encontrada em obra, o rendimento obtido na

expressão anterior deveria ser multiplicado por um coeficiente de eficiência do trabalho, o qual consta

no Quadro 26. O coeficiente de eficiência do trabalho traduz a adequação dos valores médios

(medidos noutras condições) apresentados nas tabelas para as condições reais da obra que estará

sobre análise. Um valor maior que 1 significa que as condições da obra são piores que as medidas

para a construção das fichas de rendimento, o que se traduz num aumento da duração da actividade

e consequentemente aumento dos custos.

Quadro 26 - Coeficientes tradutores da eficiência de trabalho (Manso et al., 2004).

Condições da obra

Eficiência de trabalho

Muito Boa Boa Média Má

Boas 1,00 1,11 1,24 1,38 Médias 1,13 1,26 1,40 1,55

Más 1,31 1,45 1,61 1,80

Araújo (2000), aquando da realização da sua dissertação de mestrado, recolheu dados referentes ao

serviço de armação durante 305 dias úteis. Os dados foram classificados segundo as tarefas (pilar,

viga e laje) e o tipo de fornecimento do aço na obra: atados de varões de aço ou aço pré-cortado e

pré-dobrado. Esta divisão foi necessária pois, tratando-se de aço pré-cortado e pré-dobrado, elimina-

se uma fase da produção da armação e, consequentemente, os valores de produtividade podem ser

diferentes, carecendo então de análises separadas.

Os quadros seguintes apresentam os resultados gerais da produtividade no serviço de armação das

obras estudadas por Araújo (2000):



Quadro 27 - Valores de produtividade representativos das obras (Araújo, 2000).

Quadro 28 - Análise estatística dos valores de produtividade (Araújo, 2000).

Araújo (2000) afirma que de uma maneira global, quando se opta por trabalhar com aço pré-cortado e

pré-dobrado consegue-se um ganho potencial de 30 % na produtividade da mão-de-obra. Na análise

da produtividade foram considerados vários factores considerados influentes, tais como:

• Número de peças/kg – acredita-se que, para um mesmo diâmetro de varões e para uma

mesma quantidade em Kg de aço, quanto maior for o número de peças, maior será o número

de homens-hora demandados, e por conseguinte, pior a produtividade, pois existirá por Kg

um maior número de cortes, dobras, peças a transportar, montar, posicionar etc.;



• Número de dobras/kg – quanto maior o número de dobragens efectuadas num mesmo Kg de

aço, acredita-se que o serviço seja mais trabalhoso e maior seja o número de homens-hora

demandados;

• Realocação de mão-de-obra – trabalhadores que actuam em mais de uma obra ou em mais

de uma frente de trabalho dentro da própria obra, podem ser realocados quando não há

frente de trabalho, diminuindo a ociosidade e, por conseguinte, melhorando a produtividade.

Este facto foi validado pelo autor;

• Ø equivalente – quanto maior o diâmetro equivalente dos varões de aço de uma tarefa, serão

necessários mais Kg de aço para cada metro linear processado. Supondo-se o trabalho

demandado associado ao comprimento processado de armaduras, diâmetros equivalentes

maiores levariam a maiores produtividades, o que acabou por ser provado pelo autor;

• Altura do pé-direito – acredita-se que quanto maiores forem os comprimentos dos varões,

melhor será a produtividade, isto porque os esforços demandados por actividades de

processamento vão sendo diluídos. Isto é válido para os pilares, e foi confirmado pelo autor

para o sistema de aço pré-moldado;

• Mediana do comprimento das vigas – funciona de forma idêntica ao descrito para pilares,

tendo sido validado pelo autor;

• Kgarmadura negativa/Kgarmadura total – quanto maior a quantidade (Kg) de armadura negativa em

relação à quantidade de armadura total, no caso das lajes, mais trabalhoso será o serviço, tal

facto foi validado pelo autor.

No espírito de manter o rigor analítico, Araújo (2000) dividiu as subtarefas em dois grupos:

- Processamento inicial (PI): englobando corte, dobragem e armação das armaduras

- Processamento final (PF): englobando o transporte das peças para o local de montagem e

montagem final

Assim, foi possível para cada sistema de produção adoptado determinar percentagens de homens-

hora associadas às subtarefas de PI e PF, conforme mostra o Quadro 29, do qual se retira que o PI

consome mais homens-hora que o PF.



Quadro 29 - Percentagens de produtividade de PI e PF (adaptado de Araújo, 2000).

Aço fornecido

em varão

Aço pré-

cortado e pré-

moldado

PI PF PI PF

Pilares 70% 30% 44% 66%

Vigas 64% 36% 55%* 45%

* O valor é alto porque é provavelmente aqui que estão “englobadas” as ociosidades da mão-de-obra relativa à execução da

armação das lajes

Chaim (2001) na sua dissertação de mestrado criou uma ferramenta para comparar o processo

tradicional versus tradicional, tendo chegado à conclusão que a produtividade da mão-de-obra no

serviço de armação é superior cerca de 72 pontos percentuais quando se opta pelo processo

industrializado em detrimento do tradicional. Chaim (2001) chegou aos seguintes valores para o

processo tradicional e industrializado respectivamente, 0,095 Hxh/kg (10,62 kg/Hxh) e 0,162 Hxh/kg

(6,16 kg/Hxh).

Praça (2001) elaborou um estudo comparativo de custos do processo de preparação e execução de

armaduras de aço tradicional em relação ao processo de fornecimento industrializado de aço

moldado fora do canteiro de obras. Para o cálculo das composições unitárias dos dois sistemas

relativamente ao consumo de mão-de-obra por kg de armadura, o autor recorreu às TCPO 10

(Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos, 1996), que para o sistema tradicional refere

que tanto o ajudante e o armador necessitam de 0,10h (10 kg/Hxh) cada um para produzir 1 kg de

armadura, ao passo que para o sistema tradicional este valor baixa para 0,06h (16,67 kg/Hxh).

Manso et al. (2004) na sua publicação do LNEC acerca de informações sobre custos, através da

apresentação de fichas de rendimento baseadas em valores médios entre várias empresas do ramo,

considerou que para se produzir 1 kg de armadura (incluindo corte, dobragem e montagem) são

necessárias 0,03h de servente e 0,03h de armador de ferro, totalizando 0,06h, assim sendo o

rendimento correspondente é de 0,06 Hxh/kg (16,7 kg/Hxh).

No ano de 2004, o Eng.º Paulo Lobo da Comunidade da Construção (movimento liderado pela

Associação Brasileira de Cimento Portland), elaborou um relatório de análise de indicadores

recolhidos num estaleiro de obra. De entre os vários indicadores analisados foi estudado o

rendimento da produção de armaduras, como se pode ver no Gráfico 11.



Gráfico 11 - Índice de produtividade de armação (Lobo, 2004).

Através da análise do gráfico chega

kg/Hxh). No entanto, após implantação na obra de um plano de melhoria da

do estaleiro eliminando vícios construtivos, o valor do rendimento médio desceu para

que significa um aumento da produtividade para aproximadamen

2004).

JUCÁ (2006) no seu Relatório de apresentação de dados do grupo de Indicadores

empresas construtoras interessadas em conhecer formas e métodos para medir os indicadores de

suas empresas. 5 Empresas recolhe

conforme se pode visualizar no Quadro

corte e dobragem das armaduras em

dobrado, realizando apenas a montagem das peças em

Quadro 30 - Caracterização das obras em que foram recolhidos dados sobre produtividade de

No Quadro 30 pode-se visualizar as médias de produtividade

variabilidade nos resultados de produtividade de armação, isso pode ter ocorrido em virtude da maior

ou menor complexidade de cada projecto. Em comparação com a média de Belo Horizonte (BH), a

produtividade média das empresas de Goiânia é melhor. No entanto, não se sabe se na média de BH

foram levadas em consideração as etapas de corte e dobragem, o que implica uma diminuição da

produtividade (Jucá, 2006). Neste este trabalho foi considerada a média de produtividade das



Índice de produtividade de armação (Lobo, 2004).

Através da análise do gráfico chega-se a um valor de rendimento médio de 0,023

após implantação na obra de um plano de melhoria da produção e organização

do estaleiro eliminando vícios construtivos, o valor do rendimento médio desceu para 0,017 Hxh/kg, o

que significa um aumento da produtividade para aproximadamente 59 kg/Hxh (adaptado de Lobo,

apresentação de dados do grupo de Indicadores reuniu cerca de 10


recolheram dados referentes ao índice de produtividade de armação

Quadro 30. Destas, apenas a empresa 3 realizava o processo de

das armaduras em estaleiro. Todas as restantes compravam o aço cortado e

dobrado, realizando apenas a montagem das peças em estaleiro de obras.

Caracterização das obras em que foram recolhidos dados sobre produtividade de armação (Jucá, 2006)

se visualizar as médias de produtividade do serviço de armação. Há grande



sas de Goiânia é melhor. No entanto, não se sabe se na média de BH



130

se a um valor de rendimento médio de 0,023 Hxh/kg (43,5

produção e organização

0,017 Hxh/kg, o

te 59 kg/Hxh (adaptado de Lobo,

reuniu cerca de 10


ram dados referentes ao índice de produtividade de armação

. Destas, apenas a empresa 3 realizava o processo de

o aço cortado e

armação (Jucá, 2006)

do serviço de armação. Há grande



sas de Goiânia é melhor. No entanto, não se sabe se na média de BH





empresas 2,3,4,5,6 no que concerne a montagem e colocação de armaduras

kg/Hxh). Para o corte e dobragem em estaleiro de obras foi obrigatoriamente contabilizada apenas a

produtividade da empresa 3 - 0,053 Hxh/kg (19,4 kg/Hxh).

Gráfico 12 - Índice de produtividade do serviço de armação

Mattos (2007) no seu artigo sobre a questão das produtividades revela os dados apurados por uma

construtora referentes ao serviço de armação estrutural. As produtivi

kg/h para o armador e 9,7 kg/h para o servente, da média destes valores resulta 10,7 kg/Hxh,

correspondendo a um rendimento de 0,094 Hxh/kg.

A AICCOPN – Associação dos Industriais da Construção Civil e Obras Públicas

internet tabelas de preços de referência na Construção, desde tabelas para produção de armaduras

em elementos de betão na generalidade até tabelas de produção de armaduras em sapatas, escadas

ou até platibandas, salienta-se que a moldagem é feit

tradicional. Nestas tabelas constam os valores de produtividade considerados para o cálculo do custo

unitário de mão-de-obra, tal como mostra a título de exemplo a

Figura 136 - Ficha de preço de referência para o fornecimento, moldagem e aplicação de Aço A500NR em elementos de betão (AICCOPN, 2010).



resas 2,3,4,5,6 no que concerne a montagem e colocação de armaduras - 0,052 Hxh/kg (22,9


0,053 Hxh/kg (19,4 kg/Hxh).

Índice de produtividade do serviço de armação (Jucá, 2006).

no seu artigo sobre a questão das produtividades revela os dados apurados por uma

construtora referentes ao serviço de armação estrutural. As produtividades recolhidas foram de 11,7


correspondendo a um rendimento de 0,094 Hxh/kg.

Associação dos Industriais da Construção Civil e Obras Públicas, disponi



se que a moldagem é feita em obra, isto é, de acordo com o sistema


obra, tal como mostra a título de exemplo a Figura 136.

Ficha de preço de referência para o fornecimento, moldagem e aplicação de Aço A500NR em elementos de

131

0,052 Hxh/kg (22,9


no seu artigo sobre a questão das produtividades revela os dados apurados por uma

dades recolhidas foram de 11,7


, disponibiliza via



a em obra, isto é, de acordo com o sistema


Ficha de preço de referência para o fornecimento, moldagem e aplicação de Aço A500NR em elementos de



Após uma análise estatística simples dos valores de produtividade tabelados obteve

0,03 Hxh/kg, ao qual correspondem 31,7 kg/Hxh.

Também foi consultado o site

orçamentação na construção civil

civil, que por razões pessoais não se identifica, pois segundo este a partilha de informação é algo

ainda muito mal visto. Neste site foram recolhidos dois valores de rendimento de mão

serviço de armação (incluindo corte e dobragem) provenien

outra dum colaborador do site), esses rendimentos foram respectivamente, 0,029 Hxh/kg (34 kg/Hxh)

e 0,022 Hxh/kg (45 kg/Hxh) (OOCC, 2010).

Casaleiro (Junho de 2010) fez uma pesquisa de campo relacionada com a mold

sapatas para espiamento e suporte a torres de telecomunicações, tendo como objectivo final a

obtenção do rendimento da mão-de

apresenta de seguida:

Quadro 31 - Rendimento de mão-de-obra colectado em campo (

Nº de Homens Horas Peso de varão ø12 (kg/mQuantidade de aço (ml)Rendimento (Hxh/kg)Produtividade (kg/Hxh)

O corte e dobragem foram feitos com

linha de conta ao analisar o resultado obtido prende

relativamente pequenas e como tal o nº de cortes e dobragem por metro linear de varão é

relativamente grande, o que também faz diminuir a produtividade.

Figura 137 - Armadura da sapata de suporte (



Após uma análise estatística simples dos valores de produtividade tabelados obteve

xh/kg, ao qual correspondem 31,7 kg/Hxh.

Também foi consultado o site http://www.orcamentos.eu, este site sobre orçamentos e

orçamentação na construção civil foi construído e é mantido por um orçamentista de construç


ainda muito mal visto. Neste site foram recolhidos dois valores de rendimento de mão

serviço de armação (incluindo corte e dobragem) provenientes de duas fontes (uma do próprio autor e


e 0,022 Hxh/kg (45 kg/Hxh) (OOCC, 2010).

fez uma pesquisa de campo relacionada com a moldagem e armação de


de-obra. Os dados colectados constam no Quadro

obra colectado em campo (Casaleiro, 2010).

Corte e Dobragem Montagem Total

2 2 2 4 8 12

12 (kg/ml) 0,888 0,888 0,888

Quantidade de aço (ml) 397,3 397,3 397,3 o (Hxh/kg) 0,023 0,045 0,068

Produtividade (kg/Hxh) 44,10 22,05 14,70

O corte e dobragem foram feitos com máquinas tradicionais. Um factor de produtividade

linha de conta ao analisar o resultado obtido prende-se com as dimensões das peças, que s


relativamente grande, o que também faz diminuir a produtividade.

Armadura da sapata de suporte (Casaleiro, 2010).

132

Após uma análise estatística simples dos valores de produtividade tabelados obteve-se o valor de

orçamentos e

foi construído e é mantido por um orçamentista de construção


ainda muito mal visto. Neste site foram recolhidos dois valores de rendimento de mão-de-obra no

tes de duas fontes (uma do próprio autor e


agem e armação de


Quadro 31, que se

de produtividade a ter em

se com as dimensões das peças, que são




Araújo (2003) no seu artigo sobre gestão do serviço de armação, apresentado no III SIBRAGEC em

São Paulo, efectuou um diagnóstico do serviço de armação em obras de construção de edifícios na

cidade de São Paulo. Para tal, realizou um estudo caso através do acompanhamento diário, ao longo

de 8 meses, da execução da estrutura de betão armado de 6 torres pertencentes a uma única obra.

Nesta obra, o aço era cortado e dobrado fora do estaleiro de obra por uma empresa especializada, a

quantidade de aço trabalhada semanalmente por um efectivo médio de 119 armadores rondava as 90

toneladas. Os trabalhadores trabalhavam 5 dias por semana das 7h às 20h, com paragem para

almoço e café da manhã, contabilizando assim 11 horas diárias de trabalho em média. Deste modo,

chega-se a um rendimento de 0,073 Hxh/kg, ao qual corresponde uma produtividade de 13,75

kg/Hxh.

Araújo (2006) no seu artigo acerca de subsídios para a melhoria da produtividade da mão-de-obra no

processo de produção de armaduras no âmbito da organização do trabalho mostra que o valor

mediano do rendimento da mão-de-obra brasileira é próximo de 0,046 Hxh/kg, no entanto há obras no

Brasil que conseguem rendimentos inferiores a 0,035 Hxh/kg. Este autor ainda apresenta valores de

rendimento nos EUA, 0,012 Hxh/kg, e Turquia 0,018 Hxh/kg, tais valores nestes países justificam-se

pelo grau de industrialização e organização na produção de armaduras.

Assim, o custo unitário de mão-de-obra será:

Quadro 32 - Custo unitário de mão-de-obra.

Sistema Tradicional Industrializado

Custo da equipa [€/Hxh] 9,01 9,12 Rendimento [Hxh/kg] 0,068 0,054

Custo Unitário MO [€/kg] 0,61 0,49

Conclui-se assim que, o custo unitário de MO do sistema tradicional é 25% mais caro que o do

sistema industrializado.

5.3.2 Custo unitário dos Materiais (MT)

O custo dos materiais por unidade de medição de uma operação de construção (MT) é calculado pelo

somatório dos custos de todos os materiais necessários para a sua realização, atendendo-se sempre

às unidades a que os custos dos materiais simples recolhidos no mercado se referem (Alves Dias,

2010).

Os custos dos materiais simples a considerar devem incluir uma margem de quebras e desperdícios.

Esse valor difere do tipo de material e fabricante. Neste caso, produção de armaduras, existem



normalmente 3 materiais a considerar: varão A400NR19 ou A500NR, arame de atar e espaçadores

(ou vulgo calços). No cálculo do custo dos materiais admitiu-se 11% como percentagem de

desperdício para os varões de aço20, uma vez que este é o material que tem maior perda devido aos

inúmeros cortes efectuados no mesmo. Quanto ao arame de atar e aos espaçadores não foi

considerada uma percentagem adicional para desperdícios uma vez que a sua aplicação é

determinável com algum rigor e o seu custo não é tão relevante como no caso dos varões de aço,

não havendo também perdas de material devido a outras operações (como o corte e a dobragem no

caso do aço).

Relativamente aos custos unitários dos materiais foram consultadas as seguintes fontes:

• Tabela Preços de Referência de alguns materiais, constante nos Anexos da publicação de

Alves Dias (2010);

• Fichas de rendimento da publicação do LNEC acerca de informações sobre custos de Manso

et al. (2004);

• Tabelas de preços de referência na Construção da AICCOPN - Associação dos Industriais da

Construção Civil e Obras Públicas;

• Valores apresentados no site http://www.orcamentos.eu, um site sobre orçamentos e

orçamentação na construção civil (OOCC, 2010);

Quadro 33 - Preços de materiais pesquisados em bibliografia.

Preços de varão A400NR (/kg) Arame de atar (/kg)

Espaçadores

ø 10 ø 12 ø 16 ø 20 ø 25 ø 32 Desperdício 0,01kg/kgaço 0,2 un/kgaço

Alves Dias (2010) 0,44 € 0,42 € 0,42 € 0,42 € 0,42 € 0,44 € 0,90 € 0,05 €

Fichas LNEC (2004) 0,37 € 10% 0,90 €

AICCOPN (2010) 0,47 € 9% 0,90 €

OOCC (2010) 0,57 € 14% 0,80 €

Média 0,46 € 11%

Contudo, dada a eventual desactualização/desadequação dos valores das publicações anteriores e

com vista a melhorar o rigor e veracidade dos valores que serão adoptados neste estudo, foram

consultadas duas empresas especializadas na venda deste tipo de materiais de construção:

19

O varão da classe A400NR é o mais utilizado em Portugal, contudo desde há pouco tempo a esta parte o A500NR tem vindo a ganhar quota de mercado, graças à redução da diferença de preço para o A400NR. 20

Note-se que para o processo industrializado não são contabilizadas perdas de material, pois os varões já chegam à obra pré-moldados.



o “CHAGAS, SA – a qual forneceu não só os preços unitários dos materiais estudados,

mas também os descontos a que eventualmente se terá direito mediante a

quantidade encomendada (ver ANEXO V).

o “J. Soares Correia – Armazéns de Ferros, S.A.” (ver ANEXO V).

Apresentam-se no seguinte quadro os valores que foram fornecidos pelas empresas supra referidas,

os custos unitários de cada material por unidade de quantidade (kg)

Quadro 34 - Preços de materiais pesquisados no mercado nacional.

Preços de varão A400NR (/kg) Arame de atar

(/kg) Espaçadores

(/un)

ø 10 ø 12 ø 16 ø 20 ø 25 ø 32 0,01kg/kgaço 0,2 un/kgaço

CHAGAS 0,71 € 0,69 € 0,69 € 0,69 € 0,70 € 0,73 € 0,98 € 0,05 €

J. Soares Correira 0,65 € 0,63 € 0,62 € 0,62 € 0,63 € 0,67 €

Média 0,68 € 0,66 € 0,65 € 0,65 € 0,66 € 0,70 € 0,98 € 0,05 €

Desconto* 5% 10% 0%

* Descontos praticados pela empresa CHAGAS.

De forma a chegar-se a um único valor para o preço do varão21 foram consultados dois mapas de

quantidades (de construtoras diferentes), respeitantes aos trabalhos de:

• Remodelação de Escola Secundária (inserida no actual plano nacional de reabilitação do

Parque Escolar), com a construção de 3 blocos novos em betão armado, um polidesportivo

novo e a reabilitação de todos os 4 corpos existentes, incluindo arranjos exteriores:

Diâmetro ø 10 ø 12 ø 16 ø 20 ø 25 Total

Quantidade [kg] 76547,77 80220,13 30445,30 8766,07 7279,18 203258,45

% p/ diâmetro 37,7% 39,5% 15,0% 4,3% 3,6% 100,0%

Preço ø x (% ø) 0,255 0,259 0,098 0,028 0,024

(∑ Preço ø x (% ø)) / % total 0,66 €/kg

• Construção de uma ponte numa auto-estrada nacional, decorrente do seu alargamento de 4

para 6 vias:

Diâmetro ø 10 ø 12 ø 16 ø 20 ø 25 ø 32 Total

Quantidade [ml] 33531,51 17901,80 14668,80 35713,46 18443,00 24868,80 145127,37

% p/ diâmetro 23,1% 12,3% 10,1% 24,6% 12,7% 17,1% 100,0%

Peso / m [kg] 0,617 0,888 1,580 2,470 3,880 6,310

Quantidade [kg] 20688,94 15896,80 23176,70 88212,25 71558,84 156922,13 376455,7

% p/ diâmetro 5,5% 4,2% 6,2% 23,4% 19,0% 41,7% 100,0%

Preço ø x (% ø) 0,037 0,028 0,040 0,153 0,126 0,291

(∑ Preço ø x (% ø)) / % total 0,67 €/kg

21

Este valor será calculado através de uma média ponderada entre os diversos diâmetros de varão utilizados nas duas obras estudadas.



Através da análise dos 2 quadros anteriores, optar-se-á por utilizar o valor de 0,67 €/kg para o custo

unitário do varão de aço.

No sistema industrializado, há que somar ao custo dos materiais anteriormente mencionados o custo

pelo serviço de moldagem efectuado por fornecedor especializado. De molde a contabilizar o serviço

de moldagem entrou-se em contacto com a empresa CHAGAS, a qual possui um departamento que

implementa e desenvolve há mais de 10 anos um sistema de pré-moldagem de aço, designado por

Sistema Armafer, e que cobra 150€/ton pelo serviço de corte e moldagem de aço em varão.

Relativamente aos custos com o transporte do material para a obra, estes já estão diluídos nos

preços praticados pelas empresas fornecedoras.

Assim, o custo unitário adoptado de cada material e no total por unidade de quantidade (kg) será:

Quadro 35 - Custo unitário de materiais.

Material Desperdícios [%]

Custo Unitário MT [€/kg]

Desconto [%]

Custo Unitário MT adoptado[€/kg]

Custo Unitário MT total [€/kg]

Sis

tem

a

Tra

dic

ion

al Varão de

aço 11% 0,75 € 18%* 0,61 €

0,63 € Arame de atar 0% 0,0098 € 10%** 0,0088 €

Espaçadores 0% 0,0091 € 0% 0,0091 €

Ind

ust

rial

izad

o

Varão de aço 0% 0,67 € 18%* 0,55 €

0,72 € Arame de atar 0% 0,0098 € 10%** 0,0088 €

Espaçadores 0% 0,0091 € 0% 0,0091 €

Serviço de moldagem 0% 0,15 € 0% 0,15 €

* Em conversa com orçamentistas de empresas de construção nacionais, foi possível aferir que o desconto que estas

empresas usufruem na compra do aço em varão ronda os 18%.

** Valor fornecido pela empresa CHAGAS.

Conclui-se assim que, o custo unitário de MT do sistema industrializado é 14% mais caro que o do

sistema tradicional.

5.3.3 Custo unitário do Equipamento (EQ)

A utilização de equipamentos numa obra acarreta custos, que incluem os encargos de propriedade,

conservação, reparação, consumo, manobra, transporte, montagem e desmontagem. O problema da

determinação destes custos centra-se na definição dos parâmetros envolvidos e no desenvolvimento



dos algoritmos de cálculo a utilizar no tratamento dessa informação (Alves Dias, 2010), tornando

difícil definir o custo horário de utilização de uma dada máquina.

A utilização de equipamento numa obra pode ser efectuada por três métodos distintos: aquisição,

aluguer ou leasing (pouco usual em Portugal). A aquisição do equipamento é a modalidade a que

as empresas de construção mais recorrem sempre que prevêem taxas de utilização elevadas para o

equipamento. Como principais vantagens deste método referem-se nomeadamente:

• Os custos de exploração que, em geral, são tanto mais baixos quanto maior a sua taxa de

utilização;

• A disponibilidade do equipamento sempre que necessário;

• A possibilidade de dispor do equipamento trabalhando nas melhores condições de

produtividade através de garantia de uma correcta política de manutenção do mesmo.

Contudo, a aquisição do equipamento se não for acompanhada de uma correcta política de

imputação de custos às unidades de produção (obras) pode conduzir a que no fim da vida técnica do

equipamento não se disponha dos fundos suficientes para proceder à substituição daquele. Tal

situação pode induzir a empresa de construção a prolongar a vida técnica do equipamento com os

inconvenientes daí decorrentes, nomeadamente, o aumento dos custos de exploração.

Outra desvantagem do método de aquisição refere-se à obsolência do equipamento que poderá

inviabilizar, no imediato, o recurso a novo equipamento apresentando um melhor desempenho para o

mesmo trabalho em consequência da inovação tecnológica. Acresce ainda que a disponibilidade do

equipamento poderá influenciar a empresa de construção a utilizá-lo na execução de trabalhos para

os quais existe outro tipo de equipamento mais apropriado que permite a obtenção de ganhos de

produtividade. É a ponderação deste conjunto de vantagens e desvantagens, que irá determinar a

decisão de aquisição de um dado equipamento.

A modalidade de aluguer do equipamento deve ser considerada, nomeadamente nos casos em que:

• As taxas de utilização previstas são baixas;

• Necessidade ocasional do equipamento durante um curto prazo (Alves Dias, 2010).

Para o caso em estudo considerou-se a compra (aquisição) do equipamento. Através duma pesquisa

de mercado (apresentada no Quadro 36), o valor adoptado para aquisição de uma máquina

combinada de moldagem de aço foi de 4349,01€22 (como exemplo, pode ser consultado no anexo VI

o modelo e especificações técnicas da máquina combinada FR-800-C da Fascut Inc., tratando-se de

22

Na publicação de Alves Dias (2010) são atribuídos 3000€ como preço de referência para máquinas de corte e dobragem de aço com 3CV de potência, pelo que se conclui que o preço adoptado reflecte o valor de mercado de uma máquina combinada, já que o valor apresentado nesta publicação deverá ser mais baixo que o valor realmente praticado, por se tratar de uma valor admitido já de alguns anos a esta parte.



uma máquina dentro da gama da Combinada OFMER TP22/26, cujas características técnicas podem

ser consultadas em 4.3.2.)

Figura 138 - Máquina combinada: Modelo FR-800-C (FASCUT, 2010).

Quadro 36 - Preços de máquinas combinadas recolhidos junto de fornecedores.

Fornecedor Máquina Preço de aquisição

[€] Desconto*

[%] Preço c/ desconto

[€]

ANTÓNIO&JOÃO Alba COMBI 26/32** 5.554,58 €

20

4.443,66 €

DOMINGOS REI OFMER TP 30/35** 5.235,00 € 4.188,00 €

CHAGAS OFMER TP 26/32** 5.837,50 € 4.670,00 €

FASCUT FR 800-C 5.117,99 € 4.094,39 €

Valor médio 4.349,01 €

* Valor do desconto médio fornecido pelas empresas contactadas.

** X/Y – X = diâmetro máximo de corte – Y = diâmetro máximo de dobragem.

Para o cálculo dos custos de utilização do equipamento, em primeiro lugar há que obter o custo diário

de propriedade (CDP23) pela seguinte expressão (Alves Dias, 2010):

Em que, para i ≠ j,

Onde,

23

CDP – custo que o equipamento vence por dia útil à disposição de cada unidade de produção, com vista a cobrir os encargos fixos com a depreciação, juro do investimento, provisão para a substituição, seguro e gestão do equipamento.

BpDa

Vcgsir

pDa

VaA

pDa

VcVarCDP ×

×+++××

×+×

×

−×−= )(

)1(

kTa

j

i

ijA

×

+

+−

−=

1

11

kTc

j

i

ijB

×

+

+−

−=

1

11

puddk ××−+= 1



CDP – Custo diário de propriedade;

Va – Valor actual do equipamento;

Vc – Valor do componente – valor de algum componente integrado no equipamento com custo

significativo e vida técnica diferente da do equipamento propriamente dito;

Da – Número de dias úteis possíveis de trabalho durante um ano;

p – Taxa de afectação à produção – relação expressa em percentagem, entre o número de dias úteis

que, por ano e em média, o equipamento está à disposição das unidades de produção e o número de

dias úteis que no mesmo período o equipamento poderia teoricamente trabalhar;

j – Taxa de juro do investimento – valor expresso em percentagem que traduz a remuneração do capital

investido. O valor a considerar deverá ter em conta, na data do estudo, os níveis das taxas de juro

correntes no mercado financeiro, a taxa de rendibilidade normal dos capitais próprios se aplicada noutro

investimento e noutras situações particulares;

i – Taxa de inflação do equipamento – taxa previsível de evolução do valor do equipamento durante a

sua vida técnica, com vista a constituir uma provisão para a sua substituição no fim da vida técnica;

Ta – Vida técnica do equipamento – expresso em anos, representa o tempo durante o qual o

equipamento trabalhando segundo as suas características médias e no tempo normal de trabalho, pode

ser utilizado nas melhores condições de produtividade;

s – Taxa de seguro – traduz os encargos com o seguro durante o ano;

g – Taxa de gestão do equipamento – relação entre os encargos de estrutura afectos à gestão do

parque de equipamento da empresa e o valor global do equipamento gerido;

Tc – Vida técnica do componente – expresso em anos, é o tempo durante o qual o componente pode

ser utilizado nas melhores condições;

d – Relação, em percentagem, entre os períodos máximos e mínimos de vida técnica do equipamento;

u – Taxa de utilização – relação entre o número de horas de trabalho efectivo e o número de horas que,

teoricamente o equipamento poderia trabalhar durante o tempo à disposição das unidades de produção.

Salienta-se o facto de a máquina de corte e dobragem de aço em condições normais de utilização

não apresentar nenhuma peça que necessite de manutenção constante ou com necessidade de ser

substituída ao longo da vida técnica do equipamento, de modo que o valor do componente é nulo

(Vc=0), pois em conversa com pessoas que possuem este tipo de equipamento, quando um

componente importante se avaria, torna-se mais vantajoso comprar uma máquina nova.



Consideraram-se os seguintes valores para os parâmetros:

Va = 4349,01 €;

Da = 5 dias x 52 semanas – 10 dias (feriados) = 250 dias de trabalho possível num ano;

p = 80% de taxa de afectação à produção;

j = 1,3%24 taxa de juro de investimento;

i = 5,2% taxa de inflação do equipamento;

Ta = 16000 horas ≈ 8 anos vida técnica do equipamento (retirado do Quadro 6.4 pág. 6-10 da

publicação de Alves Dias (2010) respeitante a “oficinas de serralharia”);

s = 2% taxa de seguro;

g = 10% taxa de gestão do equipamento;

Tc = 0 vida técnica do componente;

d = 100% relação entre os períodos máximos e mínimo de vida útil;

u = 30% taxa de utilização.

O valor da taxa de inflação do equipamento foi calculado de acordo com o seguinte quadro:

Quadro 37 - Cálculo do valor da taxa de inflação do equipamento.

Ano i 0 1 2 3 Taxa de inflação do equipamento Ano 2007 2008 2009 2010

Valor [€] 4.311,00 € * 4.534,40 € 5.016,52 € 5.837,50 € ** 5,2%

* Valor que a empresa CHAGAS, SA. forneceu aquando da realização de um trabalho de orçamentação de produção de

armaduras pelo autor no âmbito da disciplina de Organização e Gestão de Obras, em 2007.

** Valor fornecido pela empresa CHAGAS, SA. para a mesma máquina combinada à data actual.

Em seguida calculam-se os custos horários de utilização do equipamento pela seguinte expressão:

Onde,

24

Este valor tem em conta o valor da Euribor a 12 meses em Junho de 2010.

CHCHa

Da

u

CDPCHU +×=



CHU25 – Custo horário de utilização;

CDP – Custo diário de propriedade;

u – Taxa de utilização;

Da – Número de dias úteis possíveis de trabalho durante um ano;

Ha – Número de horas úteis possíveis de trabalho durante um ano;

CHC – Custo horário de conservação.

Os custos horários de conservação são dados pela seguinte expressão:

Onde,

CHC26 – Custo horário de conservação;

m – Taxa de conservação – percentagem do valor actual do equipamento (Va), que traduz os encargos

previsíveis com a conservação do equipamento durante o ano, em condições de pleno funcionamento.

Esta taxa pretende cobrir apenas as revisões periódicas normais do equipamento.

Va – Valor actual do equipamento;

Ha – Número de horas úteis possíveis de trabalho durante um ano;

c – Taxa mínima de conservação – relação entre os encargos mínimos com a conservação do

equipamento à taxa de utilização (u) inferior à possível e, os encargos previsíveis para a taxa de

utilização possível;

u – Taxa de utilização;

p – Taxa de afectação à produção.

Considerou-se:

Ha = 250 dias * 8 horas/dia = 2000 horas possíveis de trabalho no ano;

c = 20% taxa mínima dos encargos de conservação;

25

CHU – custo que, por hora efectiva de utilização, pretende traduzir o valor médio a imputar às unidades de produção, englobando tanto os cargos fixos de propriedade como os encargos com a conservação do equipamento. 26

CHC – custo que, por hora efectiva de utilização, o equipamento vence com vista a cobrir os encargos inerentes à sua conservação.

−

×+×

×= c

pu

c

Ha

VamCHC 1



m = 20 % taxa de conservação (retirado do Quadro 6.4 pág. 6-10 da publicação de Alves Dias

(2010) respeitante a “oficinas de serralharia”);

Uma vez definidos os custos horários de utilização de um equipamento, o seu custo é dado pela

seguinte expressão:

Onde,

EQ – Custo unitário do equipamento;

CHU – Custo horário de utilização;

DobragemeCortedeMáquinaη = 0,051 Hxh/kgvarão – Rendimento da máquina de corte e dobragem (retirado

da tabela II.5 da publicação de Paz Branco(1983)).

Assumiu-se uma equipa com 3 elementos (2 serventes e 1armador de ferro), de modo que:

kghHomens

kghoraHomensDobragemeCortedeMáquina /017,0

3

/051,0=

×=η

Apresenta-se de seguida o Quadro 38 que resume os custos do equipamento:

Quadro 38 - Custos do equipamento recorrendo a pesquisa no mercado.

Designação: Máquina de Cortar/Dobrar Varão (Pesquisada no mercado)

Unidades:

Data de Aquisição: Jun-2010

Valor Actual Valor Residual Vida Técnica Taxa Conservação

Taxa Seguro

Va = 4349,01 € Vr = 869,80 € (20%) Ta = 8 anos m = 20% s = 2%

Taxa afectação à prod. Taxa utilização Taxa juro invest. Taxa inflação equipamento

p = 80% u = 30% j = 1,3% i = 5,2%

Componente: Consumo Potência Rendimento

- -

litros/hora - η = 0, 017 h/kg

Vc = 0 € Tc = 0 anos

DobragemeCortedeMáquinaCHUEQ η×=



Custo Diário de Propriedade (CDP): 3,81 €/dia

Custo Horário de Conservação (CHC): 0,71 €/hora

Custo Horário de Utilização (CHU): 2,30 €/hora

Custo Unitário do Equipamento (EQ): 0,039 €/kg

Mantendo o critério utilizado anteriormente, apresenta-se na tabela seguinte a ficha de equipamento

caso fosse utilizado o custo de aquisição do equipamento constante na publicação de Alves Dias

(2010):

Quadro 39 - Custos do equipamento recorrendo a preço de referência para aquisição.

Designação: Máquina de Cortar e Dobrar Varão (Alves Dias, 2010)

Unidades:

Data de Aquisição: Mar-2010

Valor Actual Valor Residual Vida Técnica Taxa Conservação

Taxa Seguro

Va = 3000,00 € Vr = 600,00 € (20%) Ta = 8 anos m = 20% s = 2%

Taxa afectação à prod. Taxa utilização Taxa juro invest. Taxa inflação equipamento

p = 80% u = 30% j = 1,3% i = 5,2%

Componente: Consumo Potência Rendimento

- -

litros/hora 3 CV η = 0, 017 h/kg

Vc = 0 € Tc = 0 anos

Custo Diário de Propriedade (CDP): 2,63 €/dia

Custo Horário de Conservação (CHC): 0,49 €/hora

Custo Horário de Utilização (CHU): 1,58 €/hora

Custo Unitário do Equipamento (EQ): 0,027 €/kg

Analisando o Quadro 38 e Quadro 39, pode-se verificar que o custo unitário do equipamento, quando

este é adquirido, é maior quando utilizado o preço das máquinas combinadas obtido através da

consulta ao mercado. E devido precisamente a este facto, será um valor mais verosímil.

De molde a calcular-se o valor que se pagaria de custo unitário do equipamento (EQ), caso se

recorresse à modalidade de aluguer, apresentam-se no Quadro 40 os valores recolhidos junto de

empresas nacionais de aluguer de máquinas e equipamento. No Quadro 41 é calculado o valor de

EQ.



Quadro 40 - Valores de aluguer recolhidos junto de empresas de aluguer nacionais.

Fornecedor Máquina Combinada Preço de aluguer [€]

Período [dias]

JOSÉ RUELA OFMER TP 30/35 40,00 € 1 21,71 € 7 18,63 € 28

MUNDÁLUGA SIRMEX STP 30/35 33,00 € 1 12,86 € 7 10,71 € 28

EQP

SIMPEDIL (até ø25) 20,00 € 1 15,00 € 14 13,00 € 28

SIMPEDIL (até ø32) 40,00 € 1 20,00 € 14 17,50 € 28

Valor médio [€/dia] 21,87 €

Quadro 41 - Custo unitário do equipamento (EQ), caso se recorra à modalidade de aluguer.

Equipa [Nº de Homens]

Rendimento (corte e dobragem) [Hxh/kgvarão]

Rendimento (corte e dobragem)

[h/kg]

CHU [€/h]*

Custo Unitário do Equipamento (EQ)

[€/kg]

3 0,051 0,0170 2,73 € 0,046 €

* = Valor médio / 8 horas

Tal como já era expectável, quando se opta pela modalidade de aluguer o preço é superior, em cerca

de 19%, ao preço de EQ quando se prefere a aquisição da máquina. No entanto, repare-se que a

diferença entre o custo horário de utilização é de apenas 0,43€, pelo que o aluguer é uma modalidade

bastante competitiva e a ter em consideração.

5.3.4 Custo unitário de Fabrico

O Quadro 42 sumariza os valores calculados nos subcapítulos anteriores:

Quadro 42 - Custo unitário de fabrico.

Fabrico Custo

Unitário [€/kg]

Percentagem relat./ ao Custo de Fabrico

Custo Unitário de

Fabrico [€/kg]

Sis

tem

a

Tradicional

MO 0,61 € 47,8%

1,28 € MT 0,63 € 49,3%

EQ 0,04 € 2,9%

Industrializado

MO 0,49 € 40,5%

1,21 € MT 0,72 € 59,5%

EQ N/A* N/A*



* N/A – Não aplicável, pois o custo com equipamento no sistema industrializado está diluído no preço do serviço de pré-

moldagem.

Conclui-se assim que, o custo unitário de fabrico do sistema tradicional é cerca de 6% mais caro que

o do sistema industrializado. Grande parte dos custos na produção de armaduras está imputada aos

custos de mão-de-obra e materiais, sendo que no sistema industrializado este último é superior como

já seria de esperar, pois nesta parcela está incluído o serviço de pré-moldagem de aço. Assim, crê-se

que a diferença verificada poderá ser anulada caso seja implementado no estaleiro de obras um

plano de corte e dobragem rigoroso e eficiente, dado que a diferença percentual (≈6%) não é muito

significativa.

Foram consultados vários mapas de quantidades de diversas empresas27 com o intuito de se saber

se os valores acima calculados estão dentro da gama de valores praticados no mercado, e como se

pode constatar pela análise dos valores apresentados no Quadro 43, os valores calculados

apresentam um bom grau de confiança.

Quadro 43 - Preços unitários de produção de armaduras colectados.

Empresa Preço Unitário [€/kg]*

1 1,46 €1

2 1,16 €2

3 1,35 €1

* Os preços apresentados incluem fornecimento e colocação em obra, incluindo corte, moldagem e montagem. Para além dos

materiais também são contabilizados desperdícios, sobreposições e empalmes.

1 Preço de venda 2 Preço seco

27

Estas empresas não serão identificadas por motivos ético-profissionais.



6. CONCLUSÕES GERAIS

A nível do equipamento de pré-moldagem em estaleiro central há a salientar sobretudo o grande

esforço na automação do processo de moldagem, qualidade do mesmo (através do controlo

adaptável, por exemplo) e redução significativa dos desperdícios de varão. A intervenção humana no

processo industrializado é cada vez mais reduzida, tendo o operador da máquina um papel cada vez

mais passivo no processo, sendo apenas um controlador do mesmo.

Relativamente ao equipamento de moldagem de aço em estaleiro de obras, a grande novidade é sem

dúvida o equipamento portátil, destacando-se as suas qualidades de durabilidade e baixo peso,

energia autónoma com recurso a baterias portáteis, conforto ergonómico para o trabalhador e

possibilidade de moldar os varões directamente no local de aplicação da própria armadura.

Os critérios a ter em consideração na escolha do respectivo equipamento de corte e dobragem em

estaleiro de obras (ferramentas manuais, máquinas tradicionais e equipamento portátil), têm de ter

em conta os seguintes aspectos: i) Custo; ii) Função: corte, dobragem ou corte e dobragem; iii)

Quantidade de aço a moldar; iv) Geometria e tamanho das peças; v) Diâmetro predominante dos

varões; vi) Diâmetro equivalente; vii) Potência da fonte de alimentação; viii) Necessidade de

mobilidade do equipamento em obra.

Note-se que na análise económica efectuada, os aspectos i), ii), iii) e vi) foram tidos em consideração,

quer de forma directa ou indirecta.

Quanto aos sistemas de preparação de armaduras, o processo industrializado, apesar de ainda

necessitar de ajustes, enquadra-se nos objectivos da procura pela racionalização, redução de custos,

e consequente aumento da competitividade exigidos pelo mercado actual. Os únicos casos

encontrados que contrariavam esta tendência apresentavam problemas sobretudo com a cadeia de

abastecimento das peças pré-moldadas (tempo de entrega) ou correcções ao projecto de estruturas,

o que impede a eficiência do planeamento do sistema industrializado.

Deste modo, os critérios definidos nesta dissertação que deverão ser tidos em consideração na

escolha do respectivo sistema de preparação de armaduras, prendem-se sobretudo com: i) Qualidade

da dobragem; ii) Espaço em estaleiro de obras; iii) Tempo de execução do serviço; iv) Custo do

investimento em equipamento; v) Custo da mão-de-obra; vi) Padronização do projecto e consequente

necessidade ou não de retrabalhos; vii) Localização da obra; viii) Qualidade da gestão de projecto,

i.e., qualidade do cronograma da obra; ix) Nível de incerteza na cadeia de abastecimento; x) Variação

dos salários e dos preços unitários dos materiais; xi) Produtividade dos trabalhadores; xii) Quantidade

dos desperdícios; xiii) Rastreabilidade do aço utilizado.



Por seu turno, na análise económica efectuada, os aspectos iv), v) e xi) foram aqueles tidos em

consideração, quer de forma directa ou indirecta.

Chaim (2001) através de diversos estudos de casos realizados comprovou o que já intuía, que o

processo industrializado é mais vantajoso, o custo unitário do kg de preparação de armação é em

torno de 8,09% menor comparativamente com o processo tradicional. A redução não foi maior pelo

facto de não se eliminarem totalmente os retrabalhos (que representaram aproximadamente 2,13%

do serviço), e da mão-de-obra ainda perder tempo na montagem com a movimentação e procura das

peças, apesar de os lotes serem acompanhados das respectivas etiquetas de identificação.

Os custos e transtornos com a gestão da fabricação e programação das entregas do aço cortado e

dobrado não foram significativos. O processo industrializado, ao contrário do que se poderia pensar à

partida, não criou espaço extra nos estaleiros, pois devido aos eventuais retrabalhos a bancada de

corte e dobragem permaneceu no estaleiro de obras. A distribuição das peças para facilitar a

movimentação e montagem exigiu uma área disponível maior do que a área reservada no processo

tradicional para armazenamento e preparação do aço (Chaim, 2001). Este é um problema que deverá

ser avaliado e corrigido futuramente pelas empresas fornecedoras de aço pré-moldado, porque

quando acontece torna-se numa grande desvantagem do processo industrializado face ao tradicional.

CICHINELLI (2004) apresenta no seu artigo uma comparação de custos entre o processo tradicional

e o industrializado, tendo chegado à conclusão de que para um consumo de 100 toneladas se

economizaria cerca de 11% caso se recorresse à produção de armaduras pelo sistema

industrializado, isto sem contabilizar ainda a agilidade que se ganha em obra com este processo.

Da análise económica realizada concluiu-se que: i) o custo por unidade de medição (kg) de MO do

sistema tradicional é cerca de 25% mais caro que o do sistema industrializado ii) o custo por unidade

de medição (kg) MT do sistema industrializado é cerca de 14% mais caro que o do sistema tradicional

iii) o custo de fabrico por unidade de medição (kg) do sistema tradicional é cerca de 6% mais caro

que o do sistema industrializado, aproximadamente 1,3€/kg versus 1,2€/kg. Grande parte dos custos

na produção de armaduras está imputada aos custos de mão-de-obra e materiais, salientando-se que

no sistema industrializado este último é superior tal como já era expectável, pois nesta parcela está

incluído o serviço de pré-moldagem de aço. A percentagem de cerca de 6% é relativamente baixa

quando comparada com as obtidas por CICHINELLI (2004) e Chaim (2001), cerca de 11% e 8%,

respectivamente.

Esperava-se que a diferença percentual entre os dois sistemas de produção de armaduras fosse

superior a 6%. Assim, crê-se que a diferença verificada poderá ser anulada caso seja implementado

no estaleiro de obras um plano de corte e dobragem rigoroso e eficiente, dado que a diferença

percentual (≈6%) não é muito significativa.



7. DESENVOLVIMENTOS FUTUROS

Futuramente, seria interessante avaliar a nível técnico e económico um sistema “misto”, no qual as

armaduras longitudinais seriam em barras de 12m preparadas no estaleiro de obras através do

processo tradicional, e as transversais, estribos e peças (mesmo que longitudinais) com mais de dois

pontos de dobragem produzidas pelo processo industrializado. Neste caso espera-se ter uma

redução substancial no tempo de execução e no custo por unidade de medição do kg de preparação

de armaduras, e mensurá-los seria útil. Actualmente e seguindo esta filosofia do sistema “misto”, a

empresa nacional CHAGAS, SA., para além do normal Sistema Armafer, já produz estribos para

revenda em lojas de materiais de construção.

Figura 139 - Armazenamento dos estribos no CHAGAS para posterior revenda (Casaleiro, 2009).

A pré-armação deverá ser a evolução natural do mercado de pré-moldagem de aço. Contudo,

enquanto esta evolução não se concretiza há alguns desafios a serem ultrapassados, tais como:

eliminação completa de bancadas de dobragem, equipamentos e stocks de varões no estaleiro de

obras; e optimização da descarga do material.

Em Portugal, a empresa CHAGAS já chegou a vender em tempos o aço pré-moldado e pré-armado,

contudo deixou de o fazer porque na altura este serviço não era rentável, a começar pelo transporte,

pois um camião normalmente transporta até 25 toneladas de aço em varão de 12m, para peças pré-

armadas este peso reduzia-se para as 5 toneladas, aumentando os custos de transporte, para além

disto ainda havia o custo com a equipa de armadores que muitas vezes também tinham que se

deslocar à obra para finalizar alguns trabalhos de armação, é minha convicção que este problema

poderá ser ultrapassado com a criação de economias de escala que assim permitirão a redução dos

custos e consequente viabilidade económica deste produto.



No estudo aqui apresentado, a aferição da produtividade associada à mão-de-obra não foi

diferenciada (na grande generalidade dos casos) por elemento construtivo (pilares, vigas, lajes, etc.),

pelo que a aferição destas produtividades diferenciadas em obra viria permitir uma melhor análise de

sensibilidade à produtividade aqui considerada, e respectivo custo por unidade de medição (kg) de

MO.

A futura realização de um estudo, que permitisse avaliar e optimizar planos de corte e dobragem de

aço no estaleiro de obras, seria de todo uma mais-valia dada a importância que estes poderão ter na

escolha do sistema de fabricação de armaduras.

A adopção de um sentido de optimização por parte dos projectistas na definição de elementos

construtivos, de forma a rentabilizar o comprimento comercial de 12m dos varões de aço, através da

minimização de cortes ou até mesmo ausência destes, permitiria não só reduzir a carga de trabalho

associada à produção das armaduras dos respectivos elementos, como também reduzir

significativamente os desperdícios do aço em varão.



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(25.04.2010)

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Construção Civil. http://www.domingosrei.pt (11.06.2010)

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JOSÉ RUELA (2010): José Ruela, Lda – Aluguer de equipamentos. http://joseruela.pt

(11.06.2010)

KRB (2010): KRB Machinery Co. http://www.krbmachinery.com (14.01.2010)

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MUNDÁLUGA (2010): Aluguer de máquinas e equipamentos. http://www.mundaluga.com

(11.06.2010)

MUNDITUBO (2010): Munditubo: Andaimes, Máquinas e Equipamentos, Lda.

http://www.munditubo.pt (02.02.2010)



OFMER (2010): OF.ME.R. S.r.l. http://www.ofmer.com (02.02.2010)

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REBARCAP (2010): RebarCap.com. http://www.rebarcap.com (25.03.2010)

REBARPRICING (200): Rebarpricing. http://www.rebarpricing.com (03.07.2009)

REBARTOOL (2009): Rebar Tying Tool Takes Care of Carpal Tunnel. http://www.rebartool.com (07-05-2009)

ROGERS (2010): Rogers Rent All. http://www.rogersrentall.ca (02.02.2010)

SCHNELL (2010): Schnell Group. http://www.schnell.it (03.02.2010)

SIMPEDIL (2010): Simpedil S.r.l. http://www.simpedil.it (02.02.2010)

SIRMEX (2010): Sirmex S.r.l. http://www.sirmex.it (03.02.2010)

USINGREBAR (2009): Using Rebar. http://www.usingrebar.com (28.04.2009)

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http://www.improvedconstructionmethods.com (30.01.2010)

VANFO (2010): YueQing Vanfo Electric Co. http://www.vanfo.com (02.02.2010)

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Documentos Legislativos, Normas e Especificações:

Decreto-Lei n.º 103/2008 de 24 de Junho. Regulamenta a colocação no mercado e a entrada em



serviço das máquinas, transpondo para o ordenamento jurídico interno a Directiva n.º 2006/42/CE na

parte que respeita às máquinas.

Decreto-Lei n.º 290/2007, de 17 de Agosto. Altera o artigo 17.º do Decreto-Lei n.º 38 382, de 7 de

Agosto de 1951, que estabelece o Regulamento Geral das Edificações Urbanas (RGEU)

Decreto-Lei n.º 301/2007, de 23 de Agosto. Estabelece as condições a que deve obedecer a

especificação e produção dos betões de ligantes hidráulicos, assim como as disposições relativas à

execução das estruturas de betão, e revoga o Decreto-Lei n.º 330/95, de 14 de Dezembro

Decreto-Lei n.º 349-C/83, de 30 de Julho. Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-

esforçado (REBAP)

Decreto-Lei n.º 390/2007 de 10 de Dezembro. Estabelece as condições a que deve obedecer a

colocação no mercado ou a importação de aço para utilização em armaduras para betão armado de

modo a garantir a segurança e a satisfação das exigências essenciais dos edifícios e

empreendimentos em que venham a ser aplicados

EN 10080:2005, Aços para armaduras de betão armado – Aços soldáveis para betão armado.

Generalidades. Monte da Caparica: IPQ

Especificação LNEC E 449-2008: Varões de aço A400 NR para armaduras de betão armado.

Características, ensaios e marcação

Especificação LNEC E 450-2008: Varões de aço A500 NR para armaduras de betão armado.


Especificação LNEC E 455-2008: Varões de aço A400 NR de ductilidade especial para armaduras

de betão armado. Características, ensaios e marcação

Especificação LNEC E 456-2008: Varões de aço A500 ER para armaduras de betão armado.


Especificação LNEC E 460-2008: Varões de aço A500 NR de ductilidade especial para armaduras

de betão armado. Características, ensaios e marcação. Características, ensaios e marcação



NP ENV 13670-1:2007, Execução de estruturas em betão. Parte 1: Regras gerais. Monte da

Caparica: IPQ

Portaria n.º 146/2006 de 20 de Fevereiro. Estabelece as normas relativas às condições de emissão

dos certificados de aptidão profissional, adiante designados por CAP, e de homologação dos

respectivos cursos de formação profissional, relativos aos perfis profissionais de: Carpinteiro(a) de

estruturas (carpinteiro(a) de cofragens); Pedreiro(a); Armador(a) de ferro; Ladrilhador(a).

Visitas de Campo:

CASALEIRO, Pedro (2009): Visita de campo ao estaleiro de obras das termas do Estoril

(Outubro de 2009)

CASALEIRO, Pedro (2009): Visita de campo às instalações da empresa CHAGAS, SA (Junho de

2009)

CASALEIRO, Pedro (2010): Visita de acompanhamento da construção de uma torre de

telecomunicações (Junho de 2010)



GLOSSÁRIO

Equipamento - é uma ferramenta que o ser humano utiliza para realizar alguma tarefa. Derivação

por extensão de sentido: tudo aquilo que serve para equipar; conjunto de apetrechos/ferramentas ou

instalações necessários à realização de um trabalho, uma actividade, uma profissão (BABYLON,

2009).

Esteira - é um pano ou um outro material flexível, que, ao ser girado, transporta o objecto que está

em cima deste (BABYLON, 2009).

Ferramenta - É um utensílio, ou dispositivo, ou mecanismo físico ou intelectual utilizado por

trabalhadores das mais diversas áreas.

Inicialmente o termo era utilizado para designar objectos para uso doméstico ou industrial, estes era

constituídos de ferro ou outro material (p.ex.: nylon, plástico, madeira, etc), com vista a realizar

algum trabalho ou executar alguma função.

Em função do disposto acima, uma ferramenta pode ser definida como: um dispositivo que forneça

uma vantagem mecânica ou mental para facilitar a realização de diversas tarefas (BABYLON, 2009).

Máquina - Uma máquina é todo o dispositivo mecânico ou orgânico que executa ou ajuda no

desempenho das tarefas, precisando para isso de uma fonte de energia. A diferença preliminar

entre ferramentas simples e mecanismos ou máquinas simples é uma fonte de energia e uma

operação um tanto independente (BABYLON, 2009).

Conjunto, equipado ou destinado a ser equipado com um sistema de accionamento diferente da

força humana ou animal directamente aplicada, composto por peças ou componentes ligados entre

si, dos quais pelo menos um é móvel, reunidos de forma solidária com vista a uma aplicação definida

(Decreto-Lei n.º 103/2008).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil I

ANEXOS

ANEXO I

Exemplo de Documento de Classificação LNEC para o A500 NR SD (DC 165):

Exemplo de certificado de fabrico do Produtor de aço para o A500 NR SD:



Exemplo de certificado para o A500 NR SD, emitido pelo CERTIF:



Exemplo de certificado para o A500 NR SD, emitido pelo CERTIF:

II


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil III

ANEXO II

ROBCAD

Este sistema de simulação gráfica é composto por vários módulos, dos quais se destacam:

� Módulo modelação mecânica;

� Módulo de esboço da célula de trabalho (“Workcell Layout”);

� Módulo de linguagem de descrição da tarefa;

� Módulo de simulação.

O módulo de modelação mecânica permite a construção de todos os componentes da máquina e dos

seus parâmetros cinemáticos. Os componentes são reunidos e montados no módulo do banco de

dados gráficos, isto é, o módulo de esboço da célula de trabalho, no qual é realizado um teste de

viabilidade preliminar. Este teste inclui a lógica do fluxo de materiais, as posições relativas dos sub-

sistemas, teste de interferência, etc. Nesta fase, uma tarefa completa é escrita numa linguagem de

programação designada por Task Description Language (Linguagem de descrição da tarefa).

Todas as etapas anteriormente descritas são etapas preparatórias para a simulação propriamente

dita, na qual uma tarefa é simulada na totalidade e os seguintes parâmetros são avaliados:

produtividade (medida através do tempo dispendido para completar a tarefa), lógica do programa e

testes de interferência (Navon et al., 1995).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil IV

ANEXO III

Programação Linear - Linear programming (LP)

De modo a resolver o problema do desperdício gerado no corte de varões de aço, Gilmore e

GOMORY (1961) recorreram à programação linear. Aqueles criaram uma técnica com o intuito de

gerar os padrões de corte e resolver o problema. Esta abordagem tem a vantagem de não necessitar

que sejam gerados todos os padrões de corte possíveis. A solução obtida através da programação

linear não é normalmente um número inteiro, este facto é portanto um problema, pois as técnicas de

arredondamento para soluções não inteiras têm como resultado números inteiros, os quais

usualmente afastam-se da solução óptima, resultando daí desperdício desnecessário. Pelo que é

depois necessário aplicar técnicas como a Programação Inteira (IP).

Programação Inteira - Integer programming (IP)

As técnicas de programação inteira são complexas e utilizam-se para se alcançarem soluções

óptimas inteiras. São técnicas que inicialmente exigiam um grande esforço computacional, que

aumentava à medida que o número de padrões de corte também aumentava. Contudo, com a

evolução actual dos processadores de computador, esse mesmo esforço começa a tornar-se

insignificante. No estudo realizado por Salem et al. (2007) foram envolvidos 20 comprimentos de

varão diferentes, dos quais resultaram 800 padrões de corte, esta solução prática deveu-se a 3

factores:

� O número final de comprimentos diferentes de varões de aço foi inferior a 20, que é um valor

prático para as encomendas diárias tratadas em estaleiro central, reduzindo assim o número

de padrões de corte possíveis;

� Uso de apenas padrões de corte eficientes;

� Boa capacidade de velocidade de processamento dos computadores actualmente

disponíveis.

Note-se no entanto que, para formular o problema utilizando IP é necessário um tempo considerável,

o qual aumenta o tempo de solução e torna a abordagem inadequada para lidar com tarefas

quotidianas. O software IP também requer investimentos financeiros substanciais, e há a necessidade

de treinar o utilizador para usar esta técnica para a formulação do problema (Salem et al., 2007).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil V

Algoritmos Genéticos - Genetic Algorithms

O CSP é um problema combinatorial devido ao grande número de possíveis padrões de corte que

existem. Geralmente, os algoritmos genéticos são adequados para lidar com problemas de

combinatória que envolvem um grande número de alternativas para escolher (Salem et al., 2007).

Os algoritmos genéticos são um algoritmo de optimização desenvolvido pelo Doutor John Holland na

década de 70 do século XX, baseados em teorias de genética e de selecção natural. Aqueles

procuram no espaço de soluções por soluções óptimas ou quase óptimas (Goldberg, 1989). A

abordagem a um problema, quando se usa um algoritmo genético, começa pela representação da

solução por um cromossoma ou uma estrutura tipo “corda”; cada parâmetro da solução tem uma

certa localização dentro do cromossoma. Este, por si só, é uma representação completa duma

possível solução para o problema.

Num algoritmo genético típico, a primeira população de cromossomas é iniciada aleatoriamente;

posteriormente (Shahin e Salem, 2004). Uma série de processos aleatórios de selecção parental,

cruzamento e mutação são sistematicamente aplicados às consecutivas populações. Este processo

evolutivo continua até que um tempo limite é atingido, um certo número de populações evoluem, ou

algum nível de erro é alcançado (Khalifa, 1997).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil VI

ANEXO IV

Quadro 44 - Número de varões por 10 cm de largura e várias alturas de empilhamento (Casaleiro, 2010).

Número de varões com 12m de comprimento e 10 cm de largura de divisória

Altura de empilhamento

(cm)

ø 6 8 10 12 16 20 25 32

Número de barras por toneladas 375 210 135 93 52 33 21 13

10 288 168 105 68 39 23 16 9 20 592 312 200 143 77 50 32 18 30 896 492 314 210 116 72 48 27 40 1200 660 418 278 154 99 64 36 50 1504 840 532 353 193 126 80 45 60 1808 1008 637 428 237 149 96 54 70 2112 1176 751 495 275 176 112 63 80 2432 1356 855 570 314 203 132 75

Nota: os valores apresentados no quadro são valores aproximados.



ANEXO V

Tabelas de preços de varão recolhidas no mercado nacional

Quadro 45 - Preços de varão para betão armado da empresa CHAGAS.



recolhidas no mercado nacional:

Preços de varão para betão armado da empresa CHAGAS.

VII



Quadro 46 - Preços de varão para betão armado da empresa J. Soares Correia.



Preços de varão para betão armado da empresa J. Soares Correia.

VIII


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil IX

ANEXO VI

Figura 140 - Ficha técnica da máquina combinada da FASCUT: Modelo FR-800-C (FASCUT, 2010).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil X

ANEXO VII

• Relatório da visita à obra das Termas do Estoril

• Entrevista no CHAGAS acerca do Sistema Armafer

Relatório da visita à obra das Termas do Estoril (em 17-10-2008 e 14-11-2008)

No dia 17/10/2008 visitei a obra das Termas do Estoril, situada junto ao Hotel Palácio.

Em conversa com o Director de Obra, o Engº Reino Gomes, questionei-o acerca da pré-fabricação de

armaduras em detrimento da produção de armaduras em estaleiro. A resposta que me foi dada foi a

de que em Portugal ainda se faz muito “artesanato”, ou seja, os projectos de arquitectura têm muitos

pormenores e elementos de construção muito variados, o que não possibilita uma construção

standardizada, daí a pré-fabricação ficar desde logo fora do planeamento de construção de uma obra.

Quanto ao rendimento da máquina de corte que se apresentava no estaleiro foi-me dito que, o

rendimento da máquina é afectado sobretudo pelos diâmetros do varão de aço a trabalhar, sendo que

o mesmo se passa para a máquina de dobragem, a qual em obra é chamada de máquina de

moldagem. É curioso que nesta obra apenas um operador de nacionalidade russa conseguia

desempenhar o trabalho que em condições normais seria feito por 3 elementos.

Também me foram referidos os nomes das principais empresas fornecedoras de aço (normalmente

em atados), e que o custo do transporte do aço é definido por estas, pois são elas que o transportam

até à obra, sendo por isso o factor “localização da obra” em relação à empresa fornecedora um factor

importante no custo de transporte por kg de aço.

Posteriormente estive à conversa com o Sr. Rui, o subempreiteiro do aço, o qual me reforçou uma

vez mais a ideia de que o rendimento da máquina é afectado pelo diâmetro do varão a trabalhar, ou

seja, uma máquina muito grande consegue cortar/dobrar diâmetros maiores (em regra superior a

Ф20), contudo a sua velocidade de trabalho é mais lenta.

Outro aspecto, para o qual me foi chamada a atenção foi o de que o próprio operador consoante o

plano de trabalhos de corte e dobragem que lhe é entregue, em formato de papel, tenta minimizar ao

máximo as sobras de aço resultantes do trabalho.

O Sr. Rui ainda me informou que o modelo da máquina de dobragem que estava no estaleiro de

armaduras era uma P32 do fabricante italiano Ofmer, e a de corte era uma P42 do mesmo fabricante.

Quando este tipo de equipamento começa a deteriorar-se, sobretudo as máquinas de dobragem no

que diz respeito a folgas nos buracos onde são presos os varões para fazer esquadrias, a solução é

adquirir uma nova máquina, porque a reparação para além de cara é defeituosa.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XI

Numa 2ª visita, no dia 14 de Novembro de 2008, tive oportunidade de tirar algumas fotos do estaleiro

de armaduras e de falar com o Sr. Yuri que é quem opera com as máquinas de corte e dobragem.

Este disse-me que, dependendo da quantidade de aço a cortar e da rapidez com que se quer fazer o

trabalho, pode-se recorrer à ajuda da grua-torre instalada na obra para transportar um atado de

varões logo para junto da máquina de corte, onde com o auxílio de um barrote de madeira estes

ficam apoiados, sendo depois apenas necessário ir deslizando os varões para serem cortados.

Um dos objectivos do operador é também evitar desperdícios de aço, para tal deve ser-lhe fornecido

um mapa de trabalhos e quantidades, desta forma o operador pode planear o trabalho para que

consiga cumprir esse objectivo.

Dos lados da máquina existem normalmente bancadas para que seja mais fácil e menos pesado o

trabalho de moldagem, estas estão marcadas com medidas específicas, assim o processo de

dobragem é mais rápido.

Relatório Fotográfico:


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XII


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XIII

Entrevista no CHAGAS acerca do Sistema Armafer em Junho de 2009

Questões efectuadas acerca do Sistema Armafer:

1 - Que tipo de empreiteiro os procura mais?

2 - Para que tipo de obra são mais requisitados?

3 - Cidade vs Campo?

4 - Grandes ou pequenas distâncias?

5 - Como são feitos os preços?

6 - Como é que é acordado o plano de entregas?

7 - Quais as medidas de rastreabilidade do aço?

8 - Tipos de elementos construtivos mais produzidos?

Respostas:

1 -Não há um tipo de empreiteiro definido que opte pelo sistema Armafer, actualmente tal escolha está dependente da preferência ora do director de produção ou director de obra, isto quando se fala das grandes construtoras, ou por terem uma atitude mais progressista ou por já estarem familiarizados com o sistema e terem passado a perferi-lo em detrimento do sistema tradicional perfeito. No que respeita ao empreiteiro mais pequeno, não há também nenhum padrão estabelecido. Por vezes, o sistema não é escolhido devido à falta de conhecimento do pessoal da obra para interpretar a informação dada por aquele, nomeadamente leitura das etiquetas por exemplo.

2 - Numa época de crise como a que se vive, não há nenhum tipo de obra em particular que se destaque, ora são requisitados para edifícios como para obras de arte.

3 - Actualmente, devido ao grande desenvolvimento do parque eólico nacional, e pelo facto de os aerogeradores serem montados em zonas onde não existem linhas com tensão suficiente para alimentar as máquinas de corte/dobragem que seriam necessárias para efectuar esse serviço nas armaduras das sapatas de fundação desse aerogeradores, está a ser fortemente utilizada a pré-moldagem, até porque se tratam de elementos bastante armados e com diâmetros de varão consideráveis. A cidade vê-se obrigada a requerer este tipo de serviço quando o espaço em estaleiro é extremamente reduzido, não possibilitando a implantação de um estaleiro de armaduras.

4 - A empresa não cobra nenhum valor extra pelo transporte a não ser em ocasiões excepcionais devido à singularidade da entrega, isto é, a empresa tem várias delegações espalhadas pelo país, e cada delegação tem rotas pré-estabelecidas de entrega, se o local de entrega distar muito de alguma dessas rotas então será possível cobrar um valor extra, mas muito raramente isso acontece. Ou então caso o transporte não compense a quantidade de elementos que transporta, ou seja, por exemplo no caso de estacas, se estas tiverem um diâmetro elevado o camião apenas consegue transportar cerca de 5 ton quando a sua capacidade é de 25 ton.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XIV

Por vezes a distância pode-se tornar um problema quando em obra surgem necessidades de última hora e que a fábrica não consegue suprir no imediato, para tal há empresas que optam por ter uma máquina em estaleiro para caso seja necessário algum trabalho de última hora.

5 - Os preços são feitos por tonelada, sendo que o serviço de corte e dobragem é de 150 euros.

6 - No início são exigidos ao cliente os desenhos ou então um mapa de quantidades, mas os desenhos são preferenciais para que também possam ser analisados os detalhes das peças a fabricar. Depois é combinada uma data com o cliente para a 1ª entrega, a partir daí vai sendo combinado também conforme o andamento da obra, com a grande vantagem que o cliente só compra o que precisa, não tendo desperdícios de material.

7 - Na recepção em obra é exigido o Documento de Classificação e o Certificado assim como a etiqueta com o vazamento.

8 - Actualmente, os elementos construtivos mais fabricados por este sistema são as torres eólicas e obras viárias, tais como pontes e viadutos.

Relatório fotográfico:


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XV


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XVI

ANEXO VIII

ESTALEIRO DE ARMADURAS EM OBRA

No presente ANEXO VIII são abordados diversos temas relativos ao estaleiro de armaduras em obra,

dos quais se destacam o armazenamento dos materiais, a organização do posto de trabalho e quais

os cuidados de higiene, saúde e segurança que deverão estar presentes neste local. De molde a que

também se possa ter uma maior sensibilidade, tanto ao corte e dobragem de aço em varão como à

execução de armaduras em estaleiro de obra, são então apresentados alguns procedimentos

descritivos destes trabalhos (execução manual e mecânica de armaduras, amarração de armaduras e

montagem das mesmas).

Apresenta-se de seguida a estrutura do presente Anexo:

� Armazenamento dos materiais

� Organização do posto de trabalho

� Execução manual de armaduras

� Execução mecânica de armaduras

o Generalidades

o Procedimento do corte de aço em varão

o Procedimento da dobragem de aço em varão

� Amarração de armaduras

� Espaçadores

� Montagem de armaduras

o Montagem em estaleiro de armaduras

o Montagem de armaduras no local de aplicação

� Procedimentos de segurança no trabalho de execução de armaduras Erro! Marcador não

definido.

o Cuidados prévios antes de iniciar o trabalho

o Normas de conduta do Armador de Ferro

o Riscos mais frequentes


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XVII

o Medidas preventivas

o Equipamentos de Protecção Individual (EPI´s)

De acordo com a Portaria nº 146/2006 de 20 de Fevereiro, o Armador de Ferro é um profissional que

executa e monta armaduras de aço para a realização de trabalhos em betão armado, com base no

projecto e tendo em conta as medidas de segurança, higiene e saúde no trabalho. O presente anexo

tratará então de diversos aspectos relacionados com o trabalho do armador de ferro em obra.

Armazenamento dos materiais

Para o armazenamento dos varões deve ter-se em consideração que o comprimento comercial dos

varões é de 12 metros e que estes não devem estar em contacto com o terreno. É recomendada a

colocação de travessas (por exemplo, vigas ou prumos de madeira, vigas de betão) sob os varões

com um afastamento de cerca de 2 metros. Deve também separar-se os varões por diâmetros,

interpondo entre cada grupo prumos afastados de cerca de 2 metros, constituindo baias de

separação entre varões de diâmetros diferentes. Estes prumos podem ser constituídos por madeira,

tubos de aço ou, por vezes, varões de grande diâmetro (20mm ou superior), os quais são cravados

no terreno ou inseridos numa bainha tubular executada em maciço de betão, conforme se exemplifica

na Figura 141. Para depósito de varões curtos (resultantes de utilização parcial) constroem-se, por

vezes, estantes nos prumos de separação entre varões, conforme se exemplifica na Figura 142.

Figura 141 - Execução de divisórias para armazenamento de varões de aço (adaptado de Alves Dias, 2007).

Prumo de madeira ou tubo amovível (Ø cerca de 60 mm), comprimento conforme necessário

Bainha tubular na fundação de betão (com cerca de 62mm de Ø)

40 cm de largura de divisória

Fundação de betão


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XVIII

Figura 142 - Depósito de varões curtos (adaptado de Alves Dias, 2007).

Deve ter-se em atenção o método de descarga e parqueamento dos varões que poderá ser manual

ou por meio de equipamentos de elevação e movimentação de cargas.

No primeiro caso, o número de Pessoas x Hora necessário para proceder à descarga dos varões é

elevado e consequentemente os custos de descarga são significativos. Para reduzir o tempo de

espera do camião transportador dos varões de aço (em geral, com capacidade de cerca de 25

toneladas, em atados de cerca de 2 toneladas), um processo expedito de descarga por vezes

utilizado consiste em prender grupos de varões a um poste ou árvore com o auxílio de uma corda ou

cabo de aço e fazendo o camião percorrer uma distância de cerca de 12 metros (comprimento dos

varões) para provocar a queda daqueles. Após esta operação os varões são então arrumados

manualmente. O segundo método (descarga por meio de equipamentos de elevação e movimentação

de cargas) é sem dúvida o mais corrente na construção já que hoje em dia existem meios de

elevação e movimentação de cargas em praticamente todas as obras, nomeadamente, gruas torre.

Por vezes, recorre-se à utilização de gruas móveis, sempre que razões fortes não permitam localizar

o parque de varões ao alcance da grua torre eventualmente existente em obra. Mais raramente,

utilizam-se pórticos, caso a organização do estaleiro assim o preveja (normalmente em estaleiros de

grande dimensão).

Para efeitos de dimensionamento da área de armazenamento dos varões pode recorrer-se aos

valores do Quadro 44 constante no Anexo IV, o qual indica o número de varões por 10 cm de largura

e para várias alturas de empilhamento.

Os painéis de malhas ou redes electrossoldadas não deverão assentar directamente no solo, ficando

dispostos em lotes alinhados e separados por referências (Figura 143). As etiquetas não devem ser

danificadas, ficando dispostas de forma a poderem ser consultadas com facilidade (Trigo et al., 2009).

Prumos (tubos, etc.)

Travessa intermédia de varões de aço ou madeira

Viga de betão para assentamento do aço e fixação dos prumos

Varões curtos de acordo com o diâmetro


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XIX

Figura 143 - Armazenamento de malhas ou redes electrossoldadas (Trigo et al., 2009).

Organização do posto de trabalho

O estaleiro de preparação das armaduras compreende, nomeadamente:

� Depósito dos varões de aço;

� Área de corte dos varões de aço;

� Depósito de desperdícios;

� Área de dobragem dos varões de aço;

� Depósito de varões de aço dobrados;

� Área de pré-fabrico das armaduras.

A disposição destas áreas deve ser efectuada tendo em conta os condicionalismos impostos pelas

dimensões comerciais dos varões (12m) e a sequência correcta das operações relacionadas com o

seu manuseamento.

Para além da área de armazenamento dos varões de aço há que prever um espaço para o corte dos

varões, o qual deve, sempre que possível, situar-se numa das extremidades do parque dos varões.

Tal localização pretende facilitar a deslocação dos meios de corte (guilhotina ou máquina de corte de

varões de aço) ao longo da largura desse parque, acedendo-se a qualquer das divisórias contendo os

varões que se pretendem cortar. Contígua a esta área deve também prever-se outra para depósito de

desperdícios (pontas curtas de varões não aproveitáveis na obra).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XX

Imediatamente a seguir à área de corte, deve prever-se outra área destinada a dobragem dos varões

de aço cortados, depósito destes e também área adequada para pré-fabrico das armaduras a aplicar

em obra. Nas Figura 144, Figura 145 e Figura 146 apresentam-se exemplos de organização da área

de estaleiro de preparação de armaduras.

Figura 144 - Exemplo de organização do estaleiro de armaduras (adaptado de Alves Dias, 2007).

Figura 145 - Exemplo de organização do estaleiro de armaduras (Souza et al., 1997).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXI

Figura 146 - Exemplo de organização do estaleiro de armaduras (Trigo et al., 2009).

As áreas destinadas a corte, dobragem e preparação das armaduras devem, sempre que possível,

serem cobertas. Tal é recomendável por se tratar de áreas de permanência prolongada de pessoal

(armadores de ferro e ajudantes) cuja produtividade é afectada (reduzida) em condições atmosféricas

adversas seja sob a acção intensiva do sol seja sob a acção das chuvas. Se possível, a área de

armazenamento das armaduras deve também ser coberta. Em geral, a cobertura destas áreas é

efectuada com telheiros com um ou mais lados fechados (mas não a totalidade), consoante a

orientação daqueles, para impedir a incidência lateral quer do sol quer das chuvas (Alves Dias, 2007).

Execução manual de armaduras

Quando o armador de ferro executa dobragens tem que ter em atenção o diâmetro interno mínimo

regulamentar, este depende do tipo de aço, diâmetro do varão e o tipo de armadura. O Quadro 47

apresenta os diâmetros mínimos de dobragem regulamentares:


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXII

Quadro 47 - Diâmetros mínimos de dobragem regulamentares (Trigo et al., 2009).

Tipo de

aço

Diâmetro interno mínimo de dobragem

Armaduras em

geral (D3)

Ganchos, cotovelos, laços, estribos e cintas (D1 e D2) Diâmetro dos varões

Menor ou igual a 18mm

Maior que 18mm e menor ou igual a 32mm

Maior que 32mm e menor ou igual a 40mm

A 235 NL 2,5 Ø 5 Ø 5 Ø 15 Ø

A 235 NR 4 Ø 7 Ø 10 Ø 15 Ø

A 400 NR A 400 ER A 400 EL

5 Ø 8 Ø 12 Ø 20 Ø

A 500 NR A 500 ER A 500 EL

5 Ø - - 20 Ø

Quadro

Primeiro, o armador de ferro corta os varões com o comprimento desejado, tendo em conta o tipo de

dobragem, tal como mostra o Quadro 48.

Quadro 48 - Comprimento do corte (Trigo et al., 2009).

Tipo de dobragem Comprimento do corte

A

L + 7,5 d

B

L + 15 d

C

(L + l) - 2 d

D

(L + 2 l) - 4 d

E

(L + 2 l) + 11 d


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXIII

F

2 (L + l) + 9 d

G

(L + l) - d

d – diâmetro do varão L e l – dimensões das peças descontando o recobrimento

De seguida, apresentar-se-á a título de exemplo o processo de execução de estribos, visto tratar-se

de uma das peças mais moldadas em obra para posterior integração em armaduras de vigas, pilares

e paredes.

Para a produção manual de estribos é necessário varão de aço, tesoura ou guilhotina, bancada com

ficha de apoio à dobragem, chave de dobrar ferro, fita métrica e giz.

O seu processo de execução consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Consultar o desenho da estrutura de Betão Armado, recolhendo as informações necessárias à execução, como: tipo e diâmetro do varão de aço, comprimento, forma de moldagem e quantidade de cintas ou estribos;

2. Usando a tesoura ou guilhotina cortar os varões;

3. Transportar os varões para junto da bancada de apoio;

4. Medir e marcar a patilha ou gancho;

a – dimensão da patilha ou gancho

5. Medir e marcar a(s) dimensões da cinta ou estribo;

a – dimensão da patilha ou gancho

b – dimensão do lado menor

c – dimensão do lado maior


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXIV

6. Colocar o varão na ficha;

7. Ajustar a chave e executar a dobragem

8. Correr o varão até à outra marca e executar nova dobragem;

9. Repetir a operação até à moldagem completa, de acordo com as imagens seguintes;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXV

10. Verificar as dimensões do primeiro estribo, antes de iniciar a moldagem dos restantes;

11. Substituir as marcas de giz por marcações com arame

12. Executar os restantes estribos

Execução mecânica de armaduras

Generalidades

As máquinas de corte e dobragem que usualmente se encontram na grande maioria dos estaleiros de

armaduras em obra, são constituídas pelos elementos que se podem ver na Figura 147 e Figura 148.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXVI

Figura 147 - Elementos constituintes da máquina de corte e dobragem (Trigo et al., 2009).

Figura 148 - Painel de comandos e funções (Trigo et al., 2009).

A tarefa mais simples de executar é o corte dos varões. Para tal é necessário conhecer em pormenor

o funcionamento da guilhotina.

Figura 149 - Guilhotina de corte (Trigo et al., 2009).

Accionando o comando de pedal, a lâmina B desloca-se no sentido da lâmina fixa C, executando

corte e recolhendo automaticamente para a posição inicial.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXVII

Figura 150 - Mecanismo da guilhotina de corte (Trigo et al., 2009).

O curso do movimento da lâmina, isto é, o ponto até onde a lâmina se desloca antes de retroceder

para a posição inicial, é ajustável e previamente definido. O controlo do movimento da lâmina é

efectuado no prato de dobragem situado na mesa. Sempre que se acciona o comando de execução

(tanto no pedal como por botão), o prato executa um movimento de rotação e a lâmina move-se. A

periferia do prato de dobragem está provida de pequenos furos, graduado de 5 em 5.

Figura 151 - Periferia do prato de dobragem (Trigo et al., 2009).

A máquina possui um jogo de acessórios, entre os quais se encontram dois pequenos pernes de

diâmetro igual ao dos citados furos.

Figura 152 - Perne ou pino limitador (Trigo et al., 2009).

Estes pernes são muitas vezes designados por pinos limitadores de movimento. Pois se por exemplo

colocarmos um pino na graduação 55 e accionarmos a máquina, o prato roda ligeriamente e

retrocede à posição inicial. Também a lâmina de corte se move, mas tão pouco que não chegaria a

tocar no varão que eventualmente pretenderíamos cortar. Contudo, após algumas experiências na

máquina em questão, verificou-se que o ajuste ideal de curso da lâmina se obtém colocando o pino

limitador na posição 15.

A mesa de moldagem é constituída pelo tampo metálico da máquina onde se implanta o prato rotativo

(prato de dobragem)


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXVIII

Figura 153 - Mesa de moldagem (Trigo et al., 2009).

A espera ajusta-se na corrediça do lado onde se coloca o varão a ser moldado, servindo para

amparar o mesmo durante a moldagem. A espera é imobilizada na corrediça por intermédio de dois

Pernes, um dos quais cilíndrico (veio) e outro cuja parte superior é paralelepipédica (batente). No furo

central do prato coloca-se um espigão cilíndrico cuja parte superior é de menor diâmetro, e num dos

furos próximos, outro dos espigões fornecidos com a máquina.

Figura 154 - Espera da mesa de moldagem (Trigo et al., 2009).

Figura 155 - Posição do veio e batente da espera (Trigo et al., 2009).

Figura 156 - Colocação dos espigões no prato de dobragem (Trigo et al., 2009).

No espigão central adaptam-se casquilhos acessórios, aumentando-lhe o diâmetro, consoante o raio

de curvatura que se pretende imprimir ao varão. A distância entre os dois espigões onde se coloca o

varão deve apresentar uma folga de pelo menos 2mm, em relação ao diâmetro do varão. A posição

da espera é afinada relativamente aos espigões, através da movimentação da corrediça e do

parafuso de ajuste ao batente. A amplitude de rotação do prato é controlada pela colocação de um

pino limitador num dos furos da graduação periférica. Os diâmetros dos pinos não devem ser muito


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXIX

pequenos em relação ao diâmetro dos varões a serem dobrados, pois as nervuras dos varões de aço

podem agarrar nos pinos e travar o processo de dobragem, provocando quebras, dentadas e fissuras.

(Trigo et al., 2009).

Figura 157 - Adopção de casquilhos acessórios (Trigo et al., 2009).

Figura 158 - Colocação do pino limitador (Trigo et al., 2009).

Figura 159 - Distância entre os dois espigões (Trigo et al., 2009).

Procedimento do corte de aço em varão


1. Medir e marcar os varões;

2. Retirar todos os acessórios que eventualmente estejam na mesa de dobragem;

3. Ligar e posicionar junto à guilhotina o comando de pedal;

4. Colocar 1 pino limitador na graduação 15 do prato de dobragem;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXX

5. Rodar o comutador do painel para a posição 1;

6. Levantar a tampa da guilhotina;

7. Executar o comando, verificando se o curso da lâmina é o ideal;

8. Colocar o varão na guilhotina, fazendo coincidir a marcação com a aresta de corte da lâmina fixa;

9. Segurando o varão para que do lado da lâmina fixa este fique bem encostado à máquina, executar o comando através do pedal;

10. É importante verificar se a mesa se encontra isenta de materiais ou acessórios e encostar o varão à máquina, antes de executar o comando.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXI

Procedimento da dobragem de aço em varão

O processo de execução de uma dobragem a 90º consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Colocar o espigão central e o espigão (guia);

2. Se necessário colocar o casquilho de raio de dobragem;

3. Colocar a espera e proceder à respectiva regulação;

4. Para dobragens a 90º, colocar um pino limitador na posição 15;

5. Ligar o comutador na posição 1 (sentido dos ponteiros do relógio)

6. Colocar o varão na mesa de moldagem e afinar o ajuste da espera através do respectivo manípulo;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXII

7. Accionar o comando de dobragem C, controlando se o varão fica com o ângulo de dobragem pretendido;

8. Se for necessário interromper a operação, pressione o comando D;

9. Para dobragens a 45º colocar o pino limitador na posição 25;

10. É importante manter a tampa da guilhotina fechada, tomar as precauções necessárias evitando que o comando de pedal seja acidentalmente accionado, assegurar-se que o comutador se encontra na posição correcta, segurar o varão durante a operação de dobragem.

Amarração de armaduras

A amarração manual de armaduras pode ser executada através de dois métodos:

• Ponto de amarração simples

• Ponto de amarração em cruz

Ponto de amarração simples

O ponto de amarração simples tem a finalidade de ligar entre si os varões das malhas horizontais,

tais como as das lajes e sapatas.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXIII

Figura 160 - Ponto de amarração simples (Trigo et al., 2009).


1. Retirar um fio da meada;

2. Dobrá-lo sensivelmente ao meio;

3. Abraçá-lo aos varões na zona do cruzamento destes;

4. Meter a extremidade da chave entre os dois fios, no ponto da dobragem;

5. Dobrar as pontas por cima da chave, com a ajuda da mão;

6. Rodar a chave, torcendo o arame, até ajustar os varões, mas tendo cuidado para não romper o arame;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXIV

7. Dobrar as pontas do arame de modo a que não fiquem salientes.

No caso de amarração de malhas (sapatas, lajes, paredes, etc.) proceder à execução dos pontos em

ZIG-ZAG, conforme indicado na figura seguinte:

Figura 161 - Execução de pontos de amarração em ZIG-ZAG (Trigo et al., 2009).

Ponto de amarração em cruz

Esta operação destina-se a ligar os estribos ou cintas às armaduras longitudinais e em sapatas tipo

gaiola. O ponto de amarração em cruz deve então ser utilizado nas vigas, pilares e sapatas com

armadura dupla. O seu processo de execução consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Tirar um fio da meada

2. Dobrá-lo sensivelmente ao meio;

3. Curvar ligeiramente o arame para cima da zona da dobra, para facilitar a sua passagem por baixo do varão e a entrada do bico da chave;

4. Passar o arame por baixo do varão principal e pelo lado esquerdo do estribo ou cinta;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXV

5. Passar o arame por cima do estribo, em diagonal, com a ponta da chave de amarração introduzida na dobra do arame;

6. Passar o arame por trás do varão principal, de baixo para cima, com o auxílio da chave;

7. Cruzar novamente o estribo em diagonal, da direita para a esquerda;

8. Dobrar as pontas do arame, por cima do bico da chave;

9. Torcer o arame até ajustar os varões, de modo a que o arame fique bem esticado;

Espaçadores

Tal como descreve (Trigo et al., 2009), os espaçadores destinam-se a garantir o recobrimento das

armaduras, isto é, manter o afastamento entre as armaduras e a cofragem. Existindo actualmente

dois tipos de espaçadores: os espaçadores de betão (fabricados em obra ou pré-fabricados) e os

espaçadores de plástico.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXVI

a) Espaçadores de betão

Os espaçadores de betão fabricados em obra são executados num tabuleiro cujo bordo tem a

dimensão do recobrimento pretendido.

Figura 162 - Tabuleiro para execução de espaçadores de betão em obra (Trigo et al., 2009).

Depois de o tabuleiro estar cheio de argamassa e após esta estar consistente, executam-se cortes

pelas marcas existentes nos bordos do tabuleiro de forma a obter pequenos paralelepípedos. Em

cada quadrícula de argamassa insere-se um arame de atar previamente preparado. Após secagem,

os espaçadores estão prontos para serem usados.

Figura 163 - Quadrículas de argamassa com arame de atar e pormenor deste (Trigo et al., 2009).

O uso de espaçadores plásticos parece proporcionar maior garantia da medida do recobrimento e

pode até possuir menor porosidade que os espaçadores artesanais, mas o facto de não serem

aderentes ao betão, somado à sua fragilidade, que não suporta o peso das armaduras sobre a

cofragem, torna-os deformáveis na instalação e durante a betonagem, facilitando o contacto de

agentes agressivos da atmosfera com a armadura (Neto, 2006).

Recentemente surgiram no mercado espaçadores e fixadores de armaduras feitos de micro-betão de

alto desempenho (fc > 50 MPa), que não apresentam porosidade, não se deformam e resistem ao

peso das armaduras e aos esforços de betonagem. Produzidos industrialmente, estes espaçadores

permitem a garantia das dimensões correctas para os recobrimentos, para além da sua geometria

permitir diversas soluções necessárias às diversas situações em obra, proporcionando uma qualidade

real para os recobrimentos, parte essencial da qualidade do betão armado (Neto, 2006).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXVII

Figura 164 - Espaçadores de betão pré-fabricados (JACP, 2010).

b) Espaçadores de plástico

Ainda pouco divulgados em Portugal, os espaçadores de plástico são de uso corrente noutros países

da Europa. A sua forma varia de fabricante para fabricante e de acordo com o elemento estrutural a

que se destinam. No caso das lajes, existem também sistemas mecânicos de ligações entre varões,

que em simultâneo garantem o espaço destinado ao recobrimento das armaduras.

Com uma geometria muito bem definida e perfeita, estes espaçadores têm encaixes e travas anti-

abertura, boa aderência ao betão, elevada resistência mecânica e fácil utilização (FERCIMCAL,

2010).

Figura 165 - Exemplos de espaçadores de plástico, para pilares e vigas à esquerda, para lajes à direita (Trigo et al., 2009).

Figura 166 - Espaçador para lajes (CTORI, 2010).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXVIII

Figura 167 - Espaçador tipo cavalete para lajes e fundos de vigas (CTORI, 2010).

Figura 168 - Espaçador multi-apoio tipo “centopeia” para lajes e fundos de vigas (CTORI, 2010).

Figura 169 - Espaçador circular para colunas, paredes e laterais de vigas (CTORI, 2010).

Figura 170 - Espaçador tipo pino em forma de torre para obras onde haja tráfego sobre as ferragens (CTORI, 2010).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XXXIX

Figura 171 - Espaçador para lajes e fundos de vigas super-reforçado (CTORI, 2010).

Montagem de armaduras

Montagem em estaleiro de armaduras

• Sapatas (Malha simples)

Esta tarefa destina-se a pré-fabricar o suporte de pilares. Para tal, é necessário varão de aço, arame

queimado, cavaletes, chave de amarração, turquês, fita métrica e giz. O seu processo de execução

consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Consultar o projecto de Betão Armado, recolhendo os elementos necessários;

2. Preparar os cavaletes de apoio à montagem;

3. Colocar os varões inferiores sobre a bancada e com as extremidades certas marcar os afastamentos da armadura superior;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XL

4. Proceder de igual modo com dois varões superiores para a marcação do afastamento inferior;

5. Nas marcações junto às extremidades sobrepor os dois varões da armadura superior já marcados;

6. Acertar os varões da armadura inferior com as marcações dos varões da armadura superior;

7. Amarrar os varões com ponto em cruz;

8. Colocar os restantes varões da armadura superior, acertando-os com as marcas. Amarrá-los com ponto simples, cruzamento sim, cruzamento não;

9. Colocar e amarrar com ponto simples um varão diagonal para travamento do conjunto, de modo a obter um conjunto indeformável;

10. Prender à armadura uma etiqueta com a referência da sapata.

• Pilares

Esta operação tem a finalidade de preparar as armaduras para serem integradas na obra quando

necessário. Para tal, é necessário varão de aço, arame queimado, cavaletes, chave de amarração,

turquês, fita métrica e giz. O seu processo de execução consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Preparar os cavaletes;

2. Colocar os varões da armadura longitudinal sobre os cavaletes;

3. Desencontrar os extremos dos varões, em caso de empalmes;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLI

4. Medir e marcar (com giz) o afastamento entre cintas, no conjunto dos varões. Certificar-se de que a distribuição ficou correcta;

5. Amarrar a cinta na extremidade de dois varões, com ponto cruz;

6. Repetir a operação no centro e ao extremo oposto dos mesmos varões;

7. Fazer amarração das restantes cintas, começando num dos extremos. Certificar-se que ficaram bem seguras;

8. Rodar o conjunto das cintas e varões já amarrados, de modo a que as cintas fiquem suspensas pelos varões que ainda não estão amarrados;

9. Repetir as operações de amarração, pela mesma ordem;

10. Identificar com uma etiqueta a referência do pilar.

• Vigas

A armação de vigas em estaleiro é a montagem e interligação dos estribos aos varões longitudinais

previamente executados. Os materiais e ferramentas necessários para esta operação são: varão de

aço previamente cortado, arame queimado, cavaletes, chave de amarração, turquês, fita métrica e

giz. O seu processo de execução consiste em (Trigo et al., 2009):


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLII

1. Preparar os cavaletes de apoio à montagem;

2. Colocar a armadura longitudinal sobre os cavaletes;

3. Medir e marcar com giz o afastamento entre os estribos no conjunto dos varões;

4. Colocar o número de estribos necessários nos varões longitudinais;

5. Amarrar um estribo na extremidade da armadura superior com pontos em cruz;

6. Repetir a operação no extremo oposto;

7. Executar outra vez a operação na marca mais ao centro dos varões. Amarrar os restantes estribos, iniciando a amarração num dos extremos. Os estribos devem ficar perpendiculares e bem distribuídos;

8. Rodar o conjunto da armadura superior e estribos, de modo a que estes fiquem suspensos pelos varões da armadura inferior;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLIII

9. Repetir as operações de amarração, pela mesma ordem;

10. Colocar o varão ou varões dos levantamentos e efectuar a sua amarração;

11. Colocar uma etiqueta com a referência da viga.

Montagem de armaduras no local de aplicação

• Sapatas

As armaduras de sapatas destinam-se a serem integradas no betão com a finalidade de absorver

parte das cargas transmitidas pelos pilares. Os materiais e ferramentas necessários para esta

operação são: espaçadores de betão, chave de amarração, nível de bolha, fio de alinhamento e

arranca pregos. O seu processo de execução consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Verificar as medidas da fundação e alinhamentos, de acordo com a Planta de Fundações;

2. Verificar os níveis do betão de regularização de acordo com o estabelecido nas peças desenhadas no projecto;

3. Certificar-se que a etiqueta da armadura corresponde à sapata onde vai ser aplicada;

4. Colocar a armadura;

5. Montar os espaçadores de betão necessários, com o auxílio do arranca pregos, verificando e corrigindo a posição da armadura;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLIV

É importante deixar a malha horizontal, impedir o desabamento de terras para dentro da “caixa” da sapata, posicionar a armadura de modo a que não fique em contacto com a terra e garantir um recobrimento mínimo de 4cm.

• Pilares

Esta tarefa consiste no posicionamento e fixação das armaduras na respectiva localização em obra.

Os materiais e ferramentas necessários para esta operação são: arame queimado, espaçadores de

betão, pregos, chave de dobrar ferro, martelo, esquadro, turquês, fio-de-prumo, fita métrica, fio de

alinhamento e giz. O seu processo de execução consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Estender o fio de alinhamento ao eixo na direcção da menor dimensão da sapata;

2. Paralelamente ao fio, assentar uma viga de madeira no solo, afastada deste metade da dimensão do pilar;

3. Cravar no solo 4 pontas de varão, encostadas às faces da viga, de modo a mantê-la na posição correcta;

4. Fixar a viga às estacas, com pregos “virados”;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLV

5. Colocar o pilar sobre a malha da sapata, encostando a armadura à viga de madeira sensivelmente na posição que irá ocupar;

6. Passar o fio de alinhamento por dentro da armadura do pilar e perpendicularmente à viga de madeira, definindo o outro eixo do pilar;

7. Fazer coincidir o eixo do pilar com o fio de alinhamento, tendo cuidado para que a armadura fique aprumada;

8. Escorar o pilar com madeiras ou varões;

9. Amarrar o pilar à sapata;

10. Fixar os varões da armadura longitudinal do pilar à viga de madeira com pregos “virados”;

11. Aplicar os espaçadores.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLVI

• Vigas

Esta tarefa consiste no posicionamento e fixação das armaduras na respectiva localização em obra.

Os materiais e ferramentas necessários para esta operação são: arame queimado, espaçadores de

betão, pregos, chave de amarração, martelo, arranca pregos e fita métrica. O seu processo de

execução consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Colocar a viga sobre a cofragem;

2. Encastrar um dos topos num dos pilares de modo a que a armadura da viga fique por dentro da do pilar;

3. Executar a mesma operação no outro pilar;

4. Colocar os espaçadores de betão na viga;

5. Alinhar a armadura em relação à cofragem;

6. Executar a amarração de ambos os lados da viga aos pilares, com ponto simples;

É importante encastrar os varões longitudinais da viga, no interior do pilar e nunca se esquecer dos espaçadores de betão.

• Lajes (Malha dupla)

Esta tarefa tem a finalidade de fabricar a armadura a ser integrada no betão para absorver parte dos

esforços a que a laje vai ficar sujeita. Os materiais e ferramentas necessários para esta operação

são: arame queimado, varão de aço, chave de amarração e arranca pregos. O seu processo de

execução consiste em (Trigo et al., 2009):

1. Executar a malha inferior;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLVII

2. Colocar e amarrar as cérceas, com ponto simples, à armadura principal da malha inferior, de modo a que estas fiquem bem fixas;

3. Distribuir os varões da armadura principal da malha superior;

4. Amarrar os varões às cérceas e nas extremidades com ponto simples;

5. Distribuir e amarrar os varões da armadura secundária;

6. Levantar os varões principais que não se apoiaram nas cérceas e amarrá-los aos varões secundários;

7. Verificar o posicionamento dos separadores.

• Paredes

As armaduras das paredes destinam-se a serem integradas no betão, com a finalidade de

absorverem parte das cargas a que o elemento vai ficar sujeito. Os materiais e ferramentas

necessários para esta operação são: arame queimado, varão de aço, chave de amarração, tesoura

ou guilhotina, fita métrica, chave de dobrar ferro, dobradora, esquadro, martelo, bancada, giz e lápis.



Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLVIII

1. Consultar o desenho da estrutura de Betão Armado, recolhendo as informações seguintes: tipo e classe do aço, diâmetro dos varões e distribuição dos varões;

2. Colocar e amarrar os varões verticais à malha da sapata, de acordo com um afastamento aproximado de 3 metros;

3. Colocar e amarrar com ponto simples os varões horizontais;

4. Marcar o afastamento dos varões verticais, colocar e amarrar os restantes varões verticais;

5. Distribuir e amarrar cérceas para posicionar a armadura;

6. Colocar os espaçadores (1un/m) no cruzamento dos varões;

É importante respeitar os diâmetros dos varões e as posições indicadas no projecto, para além de se garantir também uma perfeita amarração dos varões e espaçadores. No caso de malhas em ambas as faces, executa-se em primeiro lugar a malha da face mais afastada do operário. A distância entre malhas é garantida com a utilização de cérceas.


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil XLIX

Procedimentos de segurança no trabalho de execução de armaduras

Cuidados prévios antes de iniciar o trabalho

Antes de iniciar o trabalho, o armador de ferro deve (Trigo et al., 2009):

� Certificar-se que está devidamente vestido e com os Equipamentos de Protecção Individual

(EPI´s) necessários;

� Assegurar-se que sabe o que fazer em caso de emergência e se existe algum impedimento

nesse sentido;

� Verificar se as máquinas e ferramentas são adequadas, estão em bom estado e têm

protecções;

� Verificar se os cabos de alimentação eléctrica às máquinas estão em bom estado e

devidamente ligados;

� Certificar-se que o local de trabalho está devidamente organizado e arrumado, com as

circulações desimpedidas e o piso em boas condições;

� Verificar se os meios auxiliares a utilizar são adequados, estão em bom estado e

devidamente instalados ou montados;

� Ter em consideração a influência das condições climatéricas, nomeadamente a chuva, o

vento e o calor ou frio intensos.

Normas de conduta do Armador de Ferro

O armador de ferro deve guiar-se pelas seguintes normas de conduta (Trigo et al., 2009):

� Actuar de acordo com a sinalização de segurança e os avisos afixados;

� Manter o local de trabalho arrumado e isento da acumulação de desperdícios, depositando-os

no local apropriado;

� Utilizar as ferramentas e os métodos adequados para cada operação;

� Não transportar varões ao ombro;

� Recorrer ao auxílio de equipamento mecânico para o transporte ou elevação de conjuntos de

varões ou armaduras com peso superior a 30 kg;

� Não lançar (arremessar) ferramentas ou materiais, nem pedir a outro trabalhador que o faça;

� Utilizar pranchas quando houver necessidade de se deslocar sobre as armaduras;

� Adoptar posturas físicas correctas no desenvolvimento das operações;

� Não anular ou retirar elementos de protecção, quer das máquinas como da própria obra;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil L

� Não permanecer debaixo de cargas suspensas;

� Utilizar meios auxiliares adequados (cavaletes, andaimes, plataformas elevatórias, etc.),

devidamente montados e estabilizados;

� Ser previdente perante os “sinais” de insegurança, “por um ferro se acaba a tarefa e por um

ferro se morre”;

� Resguardar os “ferros de espera”, de forma a não constituírem um factor de risco.

No seguimento desta última norma de conduta, desde há 50 anos a esta parte, que as normas de

segurança no local de trabalho têm caminhado a passos largos no sentido de uma maior protecção

dos trabalhadores, neste caso concreto da armação de ferro, através da utilização de cápsulas de

protecção das armaduras de espera, que foram um desses passos que permitiu diminuir o risco de

empalação dos trabalhadores, bem como o risco de acidentes com transeuntes no local da obra

aquando da queda de varões em altura. Para além das cápsulas de protecção existem outras

medidas de segurança para proteger os trabalhadores num estaleiro de obra, tais como cintos de

segurança e arneses, bem como capacetes e luvas (Figura 172).

Figura 172 - Equipamento de protecção para armar em altura (REBARCAP, 2010).

Como se pode constatar abaixo, existem diversos tipos de cápsulas de protecção, com os mais

variados tamanhos e formas.



Figura 173 - Tipos de cápsulas de protecção

Existem métodos alternativos ao uso de cápsulas de protecção, sendo um por exemplo o uso de

pranchas de madeira que cobrem as pontas dos varões, tal como mostra a

também é possível assistir-se ao uso de bolas de ténis, garrafas de plástico ou até restos de roupa

para cobrir as pontas dos varões; mas embora este não seja material certificado sempre previne

algum dano comparativamente ao ferro sem protecção alguma (REBARCAP, 2010).

Figura 174 - Protecção das pontas de varão com prancha de madeira (REBARCAP, 2010).



ipos de cápsulas de protecção e aplicações (REBARCAP, 2010).


pranchas de madeira que cobrem as pontas dos varões, tal como mostra a Figura 174

se ao uso de bolas de ténis, garrafas de plástico ou até restos de roupa


algum dano comparativamente ao ferro sem protecção alguma (REBARCAP, 2010).

Protecção das pontas de varão com prancha de madeira (REBARCAP, 2010).

LI


174. Por vezes,

se ao uso de bolas de ténis, garrafas de plástico ou até restos de roupa


Protecção das pontas de varão com prancha de madeira (REBARCAP, 2010).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil LII

Riscos mais frequentes

Os riscos mais frequentes aos quais um armador de ferro está sujeito são (Trigo et al., 2009):

� Quedas ao mesmo nível;

� Quedas em altura;

� Queda de objectos;

� Perfurações;

� Escoriações nas mãos;

� Entaladelas e esmagamentos nos membros superiores;

� Lesões oculares;

� Lesões músculo-esqueléticas;

� Contactos com a corrente eléctrica;

� Esmagamento total.

Medidas preventivas

O armador de ferro deve ter em consideração as seguintes medidas preventivas (Trigo et al., 2009):

� Organizar e planear o trabalho de forma a evitar interferências entre tarefas e a aglomeração

de trabalhadores na mesma área de intervenção;

� Os postos de trabalho fixos devem ser providos de resguardos, de forma a evitarem os

efeitos da exposição à chuva, vento e ao calor ou frio intensos;

� Dotar o estaleiro de ferro com água potável e caixa de primeiros socorros;

� Manter o estaleiro de ferro limpo e arrumado;

� Ter em atenção a natureza e as condições dos pisos, de forma a evitar escorregadelas,

tropeções e pés em falso;

� Não efectuar trabalhos em altura, sem que as respectivas protecções contra quedas em

altura estejam montadas. Nos casos em que tal não é possível, utilizar arnês de segurança;

� Não colocar ferramentas ou materiais em equilíbrio instável, ou em local onde possam

constituir risco de queda para nível inferior;

� Ter em conta o grau de oxidação dos varões e a posição de manuseamento dos mesmos, de

forma a evitar a projecção de partículas para os olhos. Caso se justifique, usar óculos de

protecção mecânica;


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil LIII

� As bancadas de moldagem e os cavaletes de armação devem ter robustez suficiente e

dimensões adequadas, de forma a evitar cedências aos esforços a que forem sujeitos e

posturas incorrectas dos trabalhadores;

� Interditar o manuseamento manual de cargas superiores a 30kg;

� Inspeccionar regularmente o estado do isolamento dos cabos eléctricos;

� Ter em atenção a existência de infra-estruturas aéreas nos locais de manuseamento de

varões e armaduras;

� Escorar as armaduras em altura, enquanto não estiver completa a montagem da respectiva

cofragem;

� Na montagem de armaduras em muros de suporte de terras, para além das medidas

preconizadas para as paredes, inspeccionar regularmente o terreno, de forma a garantir que

não surgem sinais de instabilidade;

� Não montar armaduras no subsolo (fundações e infra-estruturas), sem que esteja garantida a

estabilidade do terreno e instalados os meios de acesso e evacuação;

� Nas armaduras a serem movimentadas por equipamento de elevação, deve ser garantida a

solidez dos pontos de elevação, bem como a indeformabilidade da armadura durante a

operação;

� Interditar a elevação de atados por apenas um ponto de suspensão (ver Figura 175);

� A descarga dos molhos de varão deve ser realizada, suspendendo-os por dois pontos

equidistantes e com resistência adequada, através de um pórtico indeformável suspenso do

gancho (ver Figura 175);

� Deve ser rigorosamente proibido efectuar a elevação dos molhos pelos atilhos que envolvem

os atados. A movimentação mecânica deve ser efectuada com os estropos adequados e,

preferencialmente, com correntes em vez de cabos de aço ou cintas (ver Figura 175);

Figura 175 - Elevação de atados de varões (Casaleiro, 2010).


Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil LIV

Equipamentos de Protecção Individual (EPI´s)

O Quadro 49 lista o equipamento de protecção individual que deverá ser usado pelo armador de ferro

permanentemente, ou ocasionalmente, dependendo do equipamento em questão.

Quadro 49 - Equipamentos de Protecção Individual (EPI´s) (Trigo et al., 2009).

EQUIPAMENTO UTILIZAÇÃO

Capacete de protecção Permanente Botas com palmilha e biqueira de aço Permanente Luvas de protecção mecânica Permanente Fato de trabalho Permanente Fato e calçado contra intempéries Ocasional Óculos de protecção mecânica Ocasional Protectores auriculares Ocasional Arnês anti-queda Ocasional

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Equipamento de Corte e Dobragem de Aco Em Varao