Fase 1: Planejamento Pré-Construção e Projeto
Um planejamento pré-construção adequado estabelece as bases, tanto regulatórias quanto técnicas, para projetos de estruturas de aço. Esta etapa inicia o planejamento da transformação dos requisitos conceituais em planos de ação executáveis e aborda riscos futuros.
Engenharia Estrutural, Coordenação BIM e Detalhamento Pronto para Fabricação
Engenheiros estruturais envolvem-se na construção de uma estrutura com base no projeto elaborado pelo arquiteto, transformando esse projeto em realidade e em estruturas que atendam aos requisitos legais, reguladas pela norma AISC 360. Contudo, eles também consideram a otimização dos recursos da estrutura e como melhorar a resistência sísmica do edifício. Com a Coordenação BIM, muitos dos conflitos entre elementos construtivos relacionados ao projeto são identificados precocemente. Isso significa que podem ser resolvidos antes mesmo do início da construção real, minimizando correções no canteiro de obras. De fato, essa abordagem demonstrou reduzir retrabalho em 15%, o que representa economia de tempo e dinheiro. São preparados os últimos desenhos detalhados de construção para fabricação. Esses desenhos constituem também os detalhes finais para a construção, incluindo tudo, desde os arquivos CAD para corte a laser de metais, especificações dos furos para parafusos (com tolerância de 1,5 milímetro) até materiais compatíveis com a norma ASTM (certificados). Detalhes corretos garantem o encaixe adequado no canteiro de obras e facilitam a construção, sem necessidade de ajustes extensivos no local.
Antes do início da concorrência, você obtém uma vantagem ao se comunicar com os órgãos reguladores locais. Conhecendo as normas de zoneamento, ambientais e de construção, as autoridades podem explicar os problemas e facilitar melhor a obtenção da documentação necessária. Uma revisão prévia ao início da construção é crucial, pois podem surgir questões como: alcance inadequado das gruas a partir do ponto de construção, transporte de materiais ou interdependência entre atividades devido a conflitos de cronograma. Uma colaboração mais eficaz entre as partes, com foco em suas Entregas de Projeto, é denominada Contrato Integrado. Os Proprietários, as Entidades de Projeto e os Prestadores de Serviços de Construção têm seus interesses e objetivos melhor alinhados. Assim, a maioria dos problemas é resolvida previamente. A construção inicia-se sem problemas. Os incrementos de tempo e custos decorrentes dos trabalhos adicionais podem ser controlados, e o Estado desejado é alcançado pelos Proprietários. Cerca de oitenta por cento dos problemas são resolvidos graças à abordagem proativa. Documentação completa e inequívoca contribui para a eliminação de conflitos. A população de Itens Remanescentes Não Resolvidos e de Itens Remanescentes com Preocupações, no cronograma, é mantida no Estado desejado, sem necessidade de recuperação de tempo.
Fase 2: Fabricação Fora do Local e Garantia de Qualidade
Fabricação de Precisão: Corte, Soldagem e Preparação de Superfície (ASTM A6/SSPC-SP6)
Transformar aço bruto em componentes estruturais envolve três processos principais, que também correspondem a três pontos de controle de qualidade. Primeiro, chapas de aço são cortadas utilizando tecnologia de corte a plasma/laser de precisão. Essa tecnologia de corte alcança uma tolerância de corte de ± 2 mm e é fundamental para a montagem subsequente dos componentes de aço. Segundo, conforme a norma AWS D1.1, soldadores certificados unirão as peças. É empregado ensaio por ondas sonoras para garantir a fusão completa e adequada das soldas. Terceiro, no que diz respeito à preparação da superfície, aderimos à norma SSPC-SP6 para desenvolver um perfil de ancoragem por jateamento de 50 a 85 mícrons. Esse perfil garante um substrato apropriado para a aderência do revestimento e remove a carepa laminada e a ferrugem como parte da preparação. Durante esse processo, controlamos o ambiente de preparação e de jateamento — uma vantagem em comparação com os ambientes imprevisíveis de preparação em campo no local da obra. Antes do embarque, todos os componentes são testados em uma máquina de medição por coordenadas para assegurar o encaixe adequado de todas as peças no local antes da montagem.
Protocolos de QC em Processo e Inspeção por Terceiros
A construção de um sistema robusto de controle de qualidade garantirá que os problemas sejam identificados e resolvidos em todas as etapas da produção. O controle de qualidade em pontos críticos envolve técnicos de controle de qualidade realizando medições físicas e inspetores de soldagem capturando fotografias das juntas com imagens de solda por raios X digitais. Auditorias surpresa de controle de qualidade são realizadas por inspetores terceirizados qualificados conforme a norma ISO 17020 e por consultores especializados em conformidade com a norma AISC 303. Dependendo do tamanho da auditoria, quando aplicável, avaliações de trincas superficiais por ensaios não destrutivos (END), utilizando partículas magnéticas, avaliações de dureza (após tratamento térmico) e medições de espessura de revestimento são executadas como parte da lista de verificação da auditoria. As auditorias de segurança do ano anterior indicaram que a utilização de sistemas de controle de qualidade em três níveis reduziu, em média, os defeitos em 66%, comparado às inspeções de estágio único. Utilizamos um sistema abrangente de rastreabilidade para garantir que o histórico de cada componente seja documentado desde a origem das matérias-primas, passando por cada etapa do processo de fabricação, até o momento do embarque da instalação fabril.
Fase 3: Preparação do Local e Integração da Fundação
A preparação do terreno é uma das etapas mais críticas na construção de estruturas de aço. No início do processo, a equipe de construção limpa o local da obra de quaisquer resíduos desnecessários de estruturas antigas, bem como de outros tipos de entulho e biomassa, na forma de árvores e arbustos. Uma vez limpo o local, eles nivelam a área de trabalho para garantir que a superfície do solo seja plana com uma tolerância máxima de 25 mm em qualquer direção. Diferentes plataformas de construção e edifícios exigem diferentes níveis de capacidade de carga. Antes do início da escavação das fundações do edifício, engenheiros civis realizam ensaios de solo para determinar sua capacidade de carga. Durante o processo de preparação do solo, os operários compactam o solo em várias camadas e instalam os dutos necessários para os sistemas de água, energia elétrica e comunicação. Uma vez preparado o solo, o concreto é submetido a tratamento térmico e os operários inserem parafusos de ancoragem em concreto grautado, para alinhamento futuro com a estrutura metálica do edifício. Após a cura completa do concreto, os operários realizam uma inspeção final para verificar se o local da obra está dentro das tolerâncias especificadas. Uma vez totalmente preparado o local da obra, os engenheiros civis iniciam o processo real de construção.
Fase 4: Erguimento da Estrutura e Estabilização dos Quadros
Ordem de Erguimento: Contraventamento em Primeiro Lugar e Prioridade dos Compartimentos de Vento
Iniciar pelo contraventamento é fundamental para a construção de conjuntos estáveis de estruturas de aço em condições de vento. A técnica consiste em instalar os contraventos principais imediatamente após a colocação das primeiras colunas. Essa técnica cria uma área de trabalho autoportante que reduz as flechas verticais e minimiza preocupações futuras de colapso. Ao considerar os compartimentos de vento, os construtores preferem, operacionalmente, isolar e concluir seções individuais de compartimentos de vento, em vez de tentar executá-los todos simultaneamente. Isso reduz a flecha global na estrutura. Esses princípios são aplicados em canteiros de obras. Eles melhoram a segurança dos trabalhadores, a confiabilidade da montagem correta dos componentes constituintes e a integridade geral do processo de montagem da estrutura.
Conformidade com a AISC 360: Calibração Dimensional, Posicionamento de Colunas e Terças, e Instalação de Terças
Os desvios em todas as medições estão dentro das tolerâncias estabelecidas no Capítulo 7 da norma AISC 360 para os processos de fabricação e montagem. As medições topográficas demonstrarão que os desvios foram mantidos dentro dos limites estipulados antes do início da instalação da envoltória.
Fase 5: Conclusão da Envoltória e Encerramento do Projeto
Revestimento, Pontes Térmicas e Revisão Pré-Entrega
A etapa final antes da conclusão total da envoltória do edifício é a instalação dos painéis de revestimento, o que contribui para a melhoria da eficiência energética do edifício. Como primeira etapa, os empreiteiros responsáveis pelo revestimento do edifício alinham os painéis utilizando um sistema de fixação resistente à corrosão e, em seguida, aplicam uma vedação impermeável em todas as juntas para proteger o edifício da umidade. Uma preocupação fundamental ao longo de todo o processo construtivo é a ponte térmica, responsável por 30% das perdas de energia em edifícios comerciais. Para eliminar a ponte térmica, os construtores isolam as ligações estruturais, garantindo que a lacuna permaneça totalmente preenchida e contínua. Antes que um projeto possa ser entregue, há uma lista de verificação com 12 itens relativos a funções visuais que devem ser atendidas pela equipe do projeto, no que diz respeito à aperto dos fixadores, à vedação, ao funcionamento do sistema de drenagem e à integridade da barreira contra ar. Testadores independentes avaliam a integridade da barreira contra ar de acordo com a norma ASTM E283. As dimensões e espaçamentos são verificados pelos empreiteiros para garantir conformidade com as Diretrizes AISC 360. A garantia é documentada e formalizada. Todas essas funções constituem as etapas finais necessárias para assegurar que a envoltória do edifício seja estanque, esteja em conformidade com o código vigente, pronta para ocupação e energeticamente eficiente, proporcionando conforto aos seus ocupantes durante todo o ano.
Perguntas Frequentes
O que é o planejamento pré-construção em projetos de estruturas de aço?
A fase de planejamento pré-construção reduz os riscos de retrabalho ao estabelecer, inicialmente, os quadros técnico e regulatório e ao converter requisitos conceituais em uma planta detalhada.
Quais vantagens resultam da coordenação BIM na fase pré-construção?
A coordenação BIM permite identificar problemas de projeto precocemente, reduzindo o retrabalho em cerca de 15%. Isso economiza tempo e dinheiro.
Qual é a vantagem da fabricação fora do local em comparação com o trabalho no local?
Ao trabalhar fora do local, o ambiente é mais controlado, permitindo a conclusão dos trabalhos com maior precisão e consistência. Os efeitos adversos do clima desfavorável também são menos influentes.
O que é a fase de integração da fundação e o que ela abrange?
A fase de integração da fundação abrange a limpeza do terreno, o nivelamento do terreno, a realização de ensaios de solo, a instalação de utilidades subterrâneas e a concretagem da fundação com parafusos de ancoragem posicionados.
De que maneiras a estabilidade estrutural é garantida durante a erguição de um edifício?
A estabilidade estrutural é garantida principalmente por meio de uma abordagem baseada primeiro em contraventamentos e utilizando inicialmente compartimentos resistentes ao vento para contraventar a estrutura durante a fase de montagem.