Click here to load reader

Projet Tcc Micael Dambros Rev05 Corrigido

  • View
    227

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of Projet Tcc Micael Dambros Rev05 Corrigido

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

PROJETO DE TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO

CONCEPO DE PROJETOS DE EDIFCIOS INDUSTRIAIS EM AO

ORIENTANDO: MICAEL FRANCO DAMBRS ORIENTADOR: PROF. JOO KAMINSKI JUNIOR

Santa Maria, Abril de 2012.

1. INTRODUONeste trabalho ser abordado um tipo de construo importante no desenvolvimento da economia e da sociedade: os edifcios industriais. A indstria promoveu um conjunto de transformaes tecnolgicas, sociais e econmicas conhecido como Revoluo Industrial, iniciado na segunda metade do sculo XVIII e que foi um marco para a sociedade que vivemos. Desde ento as construes industriais foram evoluindo na aplicao de diferentes materiais e conceitos de projeto. Na primeira parte deste trabalho ser realizada uma reviso bibliogrfica sobre as construes industriais, levando em conta o histrico deste tipo de construo, a evoluo na concepo dos projetos e as diferentes especialidades envolvidas na elaborao do layout1 de um edifcio industrial. Geralmente em uma obra industrial os prazos de execuo so pequenos. Ento a construo industrializada (com estruturas de ao e/ou de concreto pr-moldado) oferece a racionalizao do processo construtivo exigida por uma obra deste tipo. Segundo BELLEI (1998), no Brasil, o setor industrial o maior consumidor de estruturas metlicas, absorvendo a maior parte da produo. Isso se deve ao fato de o Brasil ser um pas em crescimento, e edifcios residenciais em ao so pouco utilizados no pas. Ainda, na primeira parte deste trabalho, ser apresentada uma reviso bibliogrfica sobre a utilizao de estruturas metlicas nas construes industriais, alm das vantagens na utilizao do ao, suas propriedades e os principais produtos siderrgicos utilizados em estruturas. A seguir, uma reviso sobre os tipos de edifcios industriais e as partes constituintes de um edifcio padro ser apresentada. Por fim, sero revisados princpios bsicos do comportamento estrutural de prticos. Na segunda parte deste trabalho ser analisado o projeto de um edifcio industrial real, concebido em estrutura metlica.

1

O Layout (ou Projeto de Instalaes) o resultado do projeto de arranjo dos elementos fsicos de uma atividade industrial, e pode ser representado por uma planta contendo o arranjo das instalaes, como equipamentos, materiais, pessoas, requisitos de edificaes, utilidades e circulaes (CAMAROTTO, 1998). O Layout de um edifcio industrial ser base de dados para os projetos de construo civil deste edifcio.

1

2. JUSTIFICATIVAOptou-se em desenvolver este trabalho na rea de construes industriais devido experincia profissional de trs anos2 do orientando atuando em obras de implantao e ampliaes de fbricas da AmBev. O orientando busca com este trabalho agregar conhecimentos tericos com a experincia prtica na execuo de um edifcio industrial.

3. OBJETIVOS3.1- Objetivo geral O objetivo principal deste trabalho realizar um estudo sobre o projeto de edifcios industriais, com a exposio de um caso real.

3.2- Objetivos especficos - Realizar um estudo sobre o histrico das construes industriais; - Realizar um estudo sobre a concepo de projeto de edifcios industriais; - Realizar um estudo sobre a utilizao do ao em estruturas de pavilhes industriais, e os sistemas estruturais mais utilizados; - Apresentar um caso real de um edifcio industrial, expondo as solues adotadas.

2

Trs anos, incluindo o perodo de estgio obrigatrio supervisionado.

2

4. FUNDAMENTAO TERICA4.1- Histrico At o sculo 17, a produo de objetos era basicamente artesanal, com o objetivo de atender as necessidades da prpria famlia e de poucos clientes localizados nas proximidades. Os trabalhadores utilizavam a energia elica e da roda dgua para produo de mercadorias. A produo era realizada nas prprias residncias dos artesos: edificaes de madeira, sem diviso entre as reas de produo e a habitao (CAMAROTTO, 1998). Com a mercantilizao impulsionada pelas navegaes do sculo 17, houve um aumento no volume de produo de mercadorias. Com isto, aumentou o uso de mo de obra operria, e as edificaes dos artesos j apresentavam ntida diviso entre a habitao e a fbrica, com reas destinadas a depsito de materiais e ferramentas. Neste perodo, alguns setores, como o da minerao, j utilizavam edifcios especficos para a produo de bens, que eram desvinculados das casas dos trabalhadores. Na primeira metade do sculo 18, na Inglaterra, surgiram as primeiras edificaes de uso exclusivo para a fabricao de bens. Os avanos tecnolgicos da poca (como novas tcnicas de fiao para a indstria txtil) tinham a necessidade de fora motriz constante, o que deslocou as fbricas para a proximidade dos leitos dos rios. Nesta poca, os edifcios industriais eram estruturados com madeira, tinham paredes de alvenaria e com grande extenso de aberturas de janelas. A partir da metade do sculo 18, ocorreu uma grande mudana na sociedade, iniciando na Inglaterra, que j era a primeira economia industrializada. Estas mudanas resultaram na Revoluo Industrial. Neste perodo, o grande marco para a indstria foi a utilizao da mquina a vapor, que no mais limitava a localizao das fbricas nas proximidades dos leitos dos rios. As fbricas estavam com aumento significativo na produo de mercadorias, e contavam com diversos trabalhadores executando tarefas

semelhantes e especializadas. Assim, na Inglaterra surgiam os primeiros distritos industriais, e

posteriormente as cidades industriais. Neste quadro, destaca-se a cidade de 3

Manchester, que no final do sculo 18 contava com 50 novas fiaes de algodo (CAMAROTTO, 1998). Nesta poca, os edifcios industriais j se consolidavam exclusivamente para abrigar a produo de bens. Para atender as inovaes de logstica da poca, os antigos depsitos, localizados nas proximidades dos cursos dgua, tambm tiveram que ser reconstrudos, sendo deslocados para o longo das ferrovias. Estes edifcios eram extensos, de estruturas pesadas em madeira e ferro, capazes de suportar grandes cargas, com paredes em tijolos e pedra e grandes aberturas laterais para o recebimento das mercadorias, permitindo movimentos com guinchos. Em 1830 comeou a vigorar uma legislao trabalhista, na qual as fbricas deveriam considerar caractersticas como a jornada de trabalho, salrio mnimo, higiene e conforto ambiental. Ento, a concepo do edifcio industrial agora levava em conta a relao entre questes sociais e as funcionais da fbrica. Com as inovaes tecnolgicas de produo, foram desenvolvidas tcnicas construtivas de estruturas de edificaes em ferro fundido. Com isto, novas tcnicas de produo e mquinas maiores foram inseridas nas fbricas, o que fez com que os edifcios industriais crescessem em forma e dimenses. Neste cenrio, as indstrias destinadas a confeces e tecelagem eram abrigadas em edifcios de vrios pavimentos, enquanto que as indstrias mais pesadas, de fabricao e reparo de mquinas, eram melhores acomodadas em edifcios planos, em funo das movimentaes de cargas, dos sistemas de elevao, e das cargas estticas e dinmicas das mquinas. Com estas novas caractersticas, talvez tenha se criado o primeiro emblema do edifcio industrial moderno (CAMAROTTO apud: PEVSNER, 1980). No inicio do sculo 20, as edificaes industriais urbanas seguiam a tendncia do uso do ao, de concreto armado e grandes reas envidraadas. Neste perodo, o surgimento do automvel teve enorme importncia no desenvolvimento do setor industrial americano e europeu. As plantas das indstrias automobilsticas revolucionaram a construo das fbricas americanas. Henry Ford estabeleceu a construo de fbricas trreas e de grande extenso, o que seria tomado como modelo para os projetos de fbricas da poca. Ento, a partir dos anos 30, a tendncia nas construes industriais era a construo de grandes unidades, com o uso de grandes coberturas e galpes 4

unidos de forma que possibilitassem fcil modificao do arranjo interno da produo. Assim, todos os processos de produo eram instalados em um sistema estrutural nico, com o menor nmero possvel de colunas e grandes espaos livres, o que permitia bastante flexibilidade na realocao das mquinas, e reserva de espaos para futuras expanses (CAMAROTTO, 1998). Este tipo de construo produz uma economia nas fundaes das mquinas e da edificao, e facilita as linhas de produo da fbrica. O princpio da flexibilidade utilizado at hoje nas construes industriais. Os edifcios so de estrutura padronizada e disposta de forma que futuras ampliaes sejam de fcil execuo. No inicio da dcada de 60, os projetos das fbricas foram caracterizados por unidades menores e edificaes separadas. Os blocos de escritrios (administrao) eram conectados ao edifcio principal por passarelas e mezaninos. Com a mecanizao da movimentao de materiais a produtividade da mo de obra aumentou, e as edificaes eram separadas pelas diferentes fases do processo produtivo. Neste sentido, a construo da planta de uma fbrica passou a seguir o processo de produo. Este o modelo de construo de fbricas que utilizado at hoje, se adequando ao tipo de processo de produo em cada caso.

4.2- Ao estrutural As principais vantagens na utilizao do ao em estruturas de edifcios so as seguintes: alta resistncia nos diversos estados de tenso (trao, compresso, flexo, etc.) com rea reduzida de seo, o que garante uma estrutura mais leve do que a de concreto armado; os elementos estruturais oferecem grande margem de segurana no trabalho, por ser um material homogneo e de propriedades bem definidas; as peas so produzidas em oficinas, e contribuem para uma construo racionalizada, onde a montagem e a manuteno das estruturas no local so simplificadas, o que capaz de diminuir o prazo da construo (BELLEI, 1998). O ao uma liga composta por uma grande parte de ferro (em torno de 98%) e pequenas quantidades de carbono e elementos adicionais como silcio, mangans, enxofre, fsforo, entre outros. A composio qumica determina muita das caractersticas dos aos, i