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Engenharia Civil ·
Alvenaria Estrutural
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ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTO DE MATERIAL ENTRE ALVENARIA ESTRUTURAL E ALVENARIA CONVENCIONAL PARA RESIDÊNCIA EM SÃO LOURENÇOMG Taciane dos Santos Aparecida Freitas 1 Profª Geisla Aparecida Maia Gomes 2 RESUMO Este trabalho apresenta um comparativo de custo de materiais para os métodos construtivos de alvenaria estrutural e alvenaria convencional de concreto armado para uma residência na cidade de São LourençoMG Nessa análise foi apresentado o projeto de ambos os métodos construtivos foi elaborado o quantitativo e orçamento pela base de dados da SINAPI dos materiais utilizados Tratase de um tema relevante na fase de concepção estrutural para analisar qual o sistema construtivo é o mais viável economicamente Com os resultados obtidos verificouse uma economia de 3281 dos materiais utilizados na alvenaria estrutural se comparado à alvenaria convencional para este estudo de caso Porém vale ressaltar que o melhor tipo de solução estrutural vai além do custo de materiais pois também depende de outras variáveis como o porte do projeto localização regional disponibilidade de materiais na região e de mão de obra qualificada tornandose importante conhecer as vantagens e as desvantagens de cada modelo construtivo Por fim concluise que para edificações residenciais de médio porte na cidade de São LourençoMG é recomendada a utilização da alvenaria estrutural Palavraschave Estruturas Métodos Construtivos Alvenaria Estrutural Alvenaria Convencional Concreto Armado Comparativo 1 INTRODUÇÃO Com o avanço tecnológico e as diversas transformações a construção civil se depara com uma realidade de mudanças e adaptações tornandose necessária a busca por novos modelos construtivos gerenciamento de obras otimização e aumento da produtividade visando um menor custo redução de tempo e desperdícios contudo sem diminuir a qualidade do produto MOHAMAD 2015 Com isso o método construtivo em alvenaria estrutural está 1 Acadêmico do Curso de Bacharelado em Engenharia Civil UNISMG Email tacianeaparecidaalunosunisedubr 2 Prof Esp Geisla Aparecida Maia Gomes Engenheira Civil Mestranda em Estatística Aplicada Docente no Centro Universitário do Sul de Minas 2 ganhando destaque nas construções por ser considerada uma obra mais rápida limpa e econômica se comparado ao método tradicional de construção em concreto armado Assim o sistema de construção em alvenaria estrutural é capaz de fornecer maior flexibilidade no planejamento das etapas de execução de obras tornando esse sistema cada vez mais competitivo no Brasil se comparado ao concreto armado e aço MOHAMAD 2015 A alvenaria estrutural exige uma mão de obra com maior qualificação e aptidão para o uso de instrumentos e ferramentas adequadas para sua execução sendo necessário um treinamento prévio da equipe para que não existam riscos de falhas comprometendo a segurança da estrutura Entretanto a alvenaria convencional em concreto armado ainda é predominante no Brasil pois se apresenta como um sistema familiarizado pelos trabalhadores apesar de manifestar um grande nível de desperdícios e baixa produtividade RAMALHO E CORRÊA 2003 Ademais o custo da construção feita com alvenaria estrutural tende a ser menor que ao da alvenaria convencional em concreto armado visto que essa técnica substitui o uso de vigas e pilares Na alvenaria estrutural as paredes são autoportantes ou seja elas possuem dupla função a de vedação e a de suporte estrutural para a edificação o que gera mais economia RAMALHO E CORRÊA 2003 Também são utilizados os grautes que são preenchimentos de concreto fluido com alta resistência realizados em pontos necessários no próprio bloco facilitando as etapas construtivas e dispensando o uso de formas Diante deste cenário foi realizada uma análise econômica comparativa de materiais entre os métodos construtivos de alvenaria estrutural e convencional em concreto armado para uma residência de médio porte na cidade de São LourençoMG Desse modo o desenvolvimento deste trabalho poderá auxiliar as construtoras e profissionais da área na escolha do melhor método construtivo para uma residência como a apresentada no estudo 2 SISTEMAS ESTRUTURAIS ANALISADOS 21 Alvenaria Convencional de Concreto Armado Botelho e Marchetti 2019 p28 nos ilustra que somente o concreto resiste muito bem aos esforços de compressão e pouco resiste à tração equivalente a dez vezes mais à compressão se comparado à tração Com isso para resistir aos esforços de tração houve a 3 necessidade de inserir o aço na parte tracionada dos elementos assim temos o concreto armado como ilustrado na figura a seguir Figura 01 Esforços de tração e compressão em uma viga contínua Fonte BOTELHO E MARCHETTI 2019 p28 Logo o concreto e o aço devem trabalhar juntos as barras de aço tracionadas funcionam deformando o concreto ao seu redor então elas começam a ser alongadas o que pode ser denominado de armaduras passivas A principal característica do concreto armado é o fato do concreto e as barras de aço trabalharem em conjunto devido à aderência podendo surgir fissuras na parte tracionada do concreto CARVALHO E FIGUEIREDO 2014 O processo construtivo da alvenaria convencional em concreto armado se dá através da construção dos elementos estruturais e posteriormente o fechamento é realizado por meio da alvenaria de vedação que não possui função estrutural e não participa do sistema resistente da edificação somente a estrutura formada pelas lajes vigas pilares e elementos da fundação possuem a tarefa de resistir aos esforços solicitados pela edificação BOTELHO E MARCHETTI 2019 Os principais elementos que compõem o sistema estrutural de concreto armado são os pilares vigas e lajes Os pilares em consonância com a definição estipulada pela NBR 61182014 item 14412 são elementos lineares de eixo reto usualmente dispostos na vertical em que as forças normais de compressão são preponderantes Já as vigas também segundo conceituação proposta pela NBR 61182014 item 14412 são elementos lineares em que a flexão é preponderante Por fim de acordo com Botelho e Marchetti 2019 p132 as lajes são as primeiras estruturas que recebem e sustentam cargas verticais acidentais que ocorrem nos edifícios são estruturas planas geralmente retangulares e possuem relativamente pequenas espessuras A seguir apresentase na figura abaixo a esquematização de um modelo estrutural básico 4 Figura 02 Principais elementos da estrutura Fonte BOTELHO E MARCHETTI 2019 p132 Conforme recomenda a NBR 61182014 o projeto estrutural deve seguir os critérios de dimensionamento e detalhamento de cada um dos elementos estruturais e das conexões que possibilitam a construção da estrutura como um todo Segundo Carvalho e Figueiredo 2014 é preciso que o cálculo ou dimensionamento de uma estrutura tenha garantia de que ela suportará de forma segura estável e sem deformações excessivas todas as solicitações de carregamentos demandadas durante a execução da obra e após com o uso da edificação 211 Principais normas para projeto de concreto armado Para elaboração do projeto estrutural em concreto armado é fundamental a análise dimensionamento e detalhamento da estrutura para isso se torna indispensável o atendimento da norma NBR61182014 Projeto de estruturas de concreto ela é considerada uma das mais importantes ao se tratar das estruturas de concreto simples concreto armado e concreto protendido Seu objetivo é garantir a qualidade eficiência segurança e durabilidade das estruturas Dessa maneira é preciso considerar os carregamentos para o cálculo da estrutura de edificações através da NBR 61202019 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações é possível obter as cargas dos principais elementos do projeto o peso específico dos materiais as cargas de revestimento e cargas acidentais de acordo com a utilização de cada ambiente 5 Visto isto é essencial a consideração de ações segurança e forças devido ao vento nos projetos de edificações Para se verificar os tipos de ações e como devem ser consideradas e o efeito estático ou dinâmico do vento nas estruturas que é uma ação obrigatória a ser considerada no dimensionamento é necessário atender as normas NBR 86812004 Ações e segurança nas estruturas e NBR 61232019 Forças devidas ao vento em edificações 22 Alvenaria Estrutural A alvenaria estrutural como destaca a NBR 1527012017 é a alvenaria admitida como participante da estrutura Este processo construtivo consiste na edificação de paredes que têm função de estrutura e de vedação de forma simultânea ou seja as alvenarias são elementos portantes elas atuam como estrutura e tem a função de resistir às cargas verticais e horizontais dispensando o uso de vigas e pilares Este método está em ascensão pois engloba racionalização de projetos contendo compatibilização com as instalações e modulação para uma melhor execução e aproveitamento da obra consequentemente gerando maior vantagem econômica devido à redução do constante retrabalho e desperdício de materiais proporcionando uma maior flexibilidade no controle e planejamento da execução das etapas da obra MOHAMAD 2015 Os componentes essenciais da alvenaria estrutural são bloco junta de argamassa graute e armadura eles são os principais responsáveis pelas características resistentes da estrutura definidos pela NBR 1686812020 como Bloco é componente básico da alvenaria com altura maior ou igual a 115mm podendo ser vazado perfurado ou maciço Junta de argamassa componente utilizado na ligação dos blocos ou dos tijolos Graute material cimentício fluido utilizado para preenchimento de espaços vazios da alvenaria com a finalidade de solidarizar armaduras à alvenaria ou aumentar a sua capacidade resistente 221 Paredes e blocos estruturais Na alvenaria estrutural toda parede é empregada como participante da estrutura ou seja ela tem a função estrutural de resistir aos esforços solicitantes Os blocos estruturais são 6 um de seus principais componentes eles precisam ser modulados e não podem ser recortados por isso existem dimensões diferentes para confecção das paredes segundo a NBR 61362016 Bloco vazado de concreto simples componente para execução de alvenaria com ou sem função estrutural vazado nas faces superior e inferior sua área líquida é igual ou inferior a 75 da área bruta ver Figura 03 Figura 03 bloco vazado de concreto simples Fonte NBR 61362016 Blocos tipo canaleta componentes de alvenaria vazados ou não com conformação geométrica conforme criados para racionalizar a execução de vergas contravergas e cintas ver figura 04 Figura 04 blocos tipo canaleta J e U Fonte NBR 61362016 Bloco compensador componente de alvenaria destinado para ajuste de modulação ver figura 05 Figura 05 bloco compensador Fonte NBR 61362016 7 Existem várias famílias para os blocos estruturais para os blocos de concreto o mais comum é o da família de 14x39 e para os blocos cerâmicos os de paredes vazadas da família de 14x29 que foram os escolhidos para esta pesquisa conforme figura a seguir Figura 06 blocos cerâmicos da família 14x19x29 Fonte httpwwwforumdaconstrucaocombrmateriasimagens0192703jpg De acordo com a NBR 61362016 os blocos utilizados com função estrutural devem possuir no mínimo 4 Mpa de resistência característica à compressão axial e classe A e B de acordo com a complexidade da edificação Segundo Ramalho e Corrêa 2003 p 13 a modulação é um procedimento absolutamente necessário para que estruturas de alvenaria estrutural sejam consideradas econômicas e racionais devendo apresentar todas as dimensões moduladas e ajustadas conforme projeto Se a dimensão do edifício não for ajustada porque o bloco não deve ser cortado o enchimento resultante irá levar a custos mais elevados e menor racionalidade do projeto envolvido Este custo mais elevado não se deve apenas à mão de obra mas também ao seu impacto negativo na dimensão de toda a estrutura Ainda de acordo com Ramalho e Corrêa 2003 p 13 se as paredes não formam uma modulação adequada é necessário preencher os vazios ou onde não há amarração dos blocos é preciso fazer uma junta prumo porém com isso a parede trabalha de forma isolada o que 8 prejudica o funcionamento da estrutura dado que altera a distribuição das cargas nas paredes além de afetar a economia do conjunto As cargas verticais que atuam sobre as paredes podem apresentar valores diferentes num mesmo nível da edificação Portanto como os blocos visualmente não possuem diferença e podem ser facilmente confundidos para evitar erros na execução não é recomendável a utilização de blocos de resistências diferentes em um mesmo pavimento assim a parede mais carregada acaba definindo a resistência do bloco utilizado para todas as paredes daquele pavimento Com isso podese afirmar que a economia será maior se a carga vertical ao longo da altura de toda a edificação for uniforme pois assim é possível diminuir as resistências dos blocos utilizados Conforme a carga em cada pavimento aumenta as resistências dos blocos também aumentarão a uniformidade das cargas RAMALHO E CORRÊA 2003 A NBR 1686812020 aponta que é importante que os materiais graute e argamassa e prisma tenham como referência a resistência do bloco como recomendado na tabela a seguir Tabela 1 Recomendação para especificação dos materiais da alvenaria estrutural Fonte NBR 1686812020 9 222 Pontos positivos e negativos da alvenaria estrutural A alvenaria estrutural vem ganhando cada vez mais espaço na construção civil uma vez que apresenta várias vantagens se comparada aos processos construtivos convencionais Como a redução de custos da obra aumento da produtividade diminuição de desperdícios e auxílio no gerenciamento da obra Em se tratando de custos ela tem uma vasta economia pois reduz drasticamente a utilização da madeira aço e concreto BERTI E RAFAEL 2019 Ramalho e Corrêa 2003 esclarecem que os principais pontos positivos da alvenaria estrutural são economia com formas redução significativa dos revestimentos diminuição dos desperdícios de material e mão de obra paredes não permitem intervenções como rasgos e aberturas para instalações elétricas e hidráulicas eliminando desperdícios exigindo maior planejamento menos retrabalho consequente economia de mão de obra redução do número de especialidades como carpinteiros e armadores flexibilidade no ritmo de execução da obra maior rapidez Além disso em consonância a Lage 2021 o sistema também possui grande potencial tecnológico e econômico decorrentes da racionalização padronização e industrialização simples operação e execução diminuição de custos bom desempenho para suprir as necessidades sócioeconômicas e condições climáticas do país resistência ao fogo bom isolamento térmico e acústico redução de espessuras no revestimento durável exige pouca manutenção racionalização da execução e maior velocidade redução de quebras desperdícios e entulhos Ainda segundo Lage 2021 uma grande vantagem da alvenaria estrutural se deve ao fato da mesma não necessitar de formas em vigas e pilares As formas representam a partir de 25 do custo da estrutura a estrutura representa cerca de 20 do custo da obra logo as formas representam de 5 à 75 do custo da obra portanto o fato de não se utilizar as formas na estrutura gera uma economia significativa Em contrapartida como ponto negativo exige controle de qualidade eficiente tanto dos materiais como dos componentes da alvenaria como graute argamassa blocos e primas mão de obra qualificada e treinada constante fiscalização para correta execução alinhamento nas amarrações e no prumo pouca flexibilidade para remoção de paredes e para aumento do ambiente limitações de grandes vãos e balanços sendo necessário utilizar concreto armado em alguns casos surgindo a estrutura mista LAGE 2021 10 223 Normas para projeto de alvenaria estrutural Os projetos de alvenaria estrutural devem ser dimensionados e atender a norma em vigor no momento NBR 168682020 Alvenaria estrutural partes 1 2 e 3 esta norma estabelece os requisitos para o projeto de estruturas de alvenaria análise do desempenho estrutural de seus elementos inseridos em outros sistemas estruturais como também trata da execução controle e métodos de ensaio Desta maneira para a elaboração de projetos de alvenaria estrutural é relevante o conhecimento dos blocos estruturais que é o principal componente do sistema logo é preciso estar em consonância com a NBR 1527012017 Componentes cerâmicos Blocos e tijolos para alvenaria partes 1 2 e 3 que trata dos blocos cerâmicos para a alvenaria de vedação blocos cerâmicos para a alvenaria estrutural e seus métodos de ensaio Como também é necessário ter conhecimento sobre os blocos de concreto considerando que ao elaborar um projeto de alvenaria estrutural a escolha da melhor opção de bloco é indispensável uma vez que tem um grande impacto no orçamento da construção com isso precisase atentar a NBR 61362016 que trata de blocos vazados de concreto simples para alvenaria 23 Orçamento Baseado nos métodos construtivos apresentados anteriormente é de suma importância que a Engenharia de Custos seja considerada pois através dela são realizadas as composições de serviço que constituirão um orçamento final para o projeto de construção Segundo a CAIXA 2020 a Engenharia de Custos é a especialidade de estabelecer métodos e técnicas para o estudo de custos de uma obra ou empreendimento para a formação de preços destas intervenções e o controle destes gastos durante sua execução buscando solucionar problemas de estimativa e controle de despesas e lucratividade Dessa maneira a orçamentação é de fundamental importância em um empreendimento pois é uma das atividades inerentes ao profissional dessa área busca alcançar a estimativa de custos antes que se transformem em despesas sendo necessário após isso acompanhálos e gerenciálos à medida que ocorrem CAIXA 2020 p15 11 Já as composições unitárias são definidas como elementos que relacionam a descrição codificação e quantificação dos insumos eou de composições auxiliares empregados para se executar uma unidade de serviço CAIXA 2020 p32 Isto posto ao elaborar um orçamento objetivase chegar o mais próximo possível do custo real de um determinado serviço Para tanto elaborase especificações detalhadas com composições unitárias de serviços e pesquisa de preços dos insumos Um dos bancos de dados mais comumente utilizados na preparação de orçamentos é o Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil mais conhecido como Tabela SINAPI que é amplamente utilizada na elaboração de orçamentos de projetos públicos e privados constituindose em um banco de dados confiável em razão de ser atualizada mensalmente pela CAIXA com o auxílio do IBGE Também é importante observar que a atualização é feita individualmente para todos os estados do país 3 METODOLOGIA A presente pesquisa foi desenvolvida por meio de um estudo comparativo no qual teve como objetivo verificar as diferenças de custos de materiais entre dois métodos construtivos da construção civil a alvenaria estrutural de bloco cerâmico e alvenaria convencional de concreto armado Para que o propósito dessa investigação fosse alcançado o estudo realizouse em uma empresa do ramo da construção civil a qual irá iniciar a edificação de uma residência na cidade de São Lourenço MG O projeto foi desenvolvido através de alvenaria estrutural utilizandose blocos cerâmicos estruturais Os orçamentos foram feitos levandose em consideração a tabela SINAPI porém alguns blocos não foram encontrados portanto foi desenvolvido um orçamento com o fornecedor mais próximo da obra considerandose o frete para que um valor mais próximo do real que fosse estipulado 31 Partes construtivas analisadas Ainda que exista diferenças significativas entre a alvenaria estrutural de bloco cerâmico e alvenaria convencional de concreto armado algumas semelhanças podem ser observadas Contudo como esse estudo se volta para análise das discrepâncias entre esses 12 dois sistemas esses aspectos de igualdade serão desconsiderados sendo eles movimentação de terras fundação instalações hidráulicas elétricas esquadrias lajes e escadas Logo como na alvenaria convencional são utilizados vigas e pilares com paredes apenas para vedação e na alvenaria estrutural as paredes tem a função estrutural utilizandose blocos e pontos de grauteamento nesta pesquisa será levado em consideração apenas os itens que possuem grande diferença entre os dois sistemas construtivos Dessa maneira um ponto de diferenciação entre esses sistemas construtivos faz referência ao reboco que consiste em um revestimento de parede feito com argamassa fina que pode receber pintura diretamente ou a aplicação de massa corrida Na alvenaria estrutural como os blocos utilizados têm um maior controle de fabricação requerem maiores cuidados com assentamento e prumo é utilizado uma quantidade menor de revestimento pois as paredes ficam mais perfeitas BERTI E RAFAEL 2019 p49 Geralmente as paredes de alvenaria convencional recebem várias camadas de revestimentos o chapisco emboço reboco massa corrida e tinta ou é utilizado a aplicação de gesso Já na alvenaria estrutural pode ser utilizado a monocapa um revestimento que simultaneamente possui a função de proteção e decoração sendo aplicada diretamente na alvenaria estrutural Como também o gesso ou uma fina camada de reboco podem ser aplicados direto na alvenaria gerando maior economia e maior rapidez na aplicação Assim como no estudo de Berti e Rafael 2019 as partes que também foram analisadas na alvenaria estrutural são os blocos que possuem papel estrutural o graute que serve como amarração dos blocos e leva aço e concreto precisando de grande atenção e precisão em sua execução Entretanto para a obra no método construtivo em concreto armado foi quantificado as vigas pilares e alvenaria como também as formas parte em que se diferencia da alvenaria estrutural e faz diferença na economia de custos 32 Apresentação dos projetos Tratase de uma residência real a ser construída na cidade de São LourençoMG uma edificação residencial unifamiliar de médio porte composta por dois quartos uma suíte sala cozinha banheiro lavabo duas sacadas duas garagens possuindo uma área total construída de 17572m² conforme planta baixa a seguir 13 Figura 07 planta baixa do projeto arquitetônico Fonte projeto fornecido pela empresa redesenhado pela autora No projeto de alvenaria estrutural fornecido pela empresa foram utilizados blocos cerâmicos estruturais da família 30 classe B e de resistência à compressão de 45MPa sendo bloco inteiro 1429x19 meio bloco 14x14x19 bloco contrafilamento T 14x44x19 e bloco canaleta 14x29x19 O graute com a resistência de 15Mpa e a argamassa de assentamento com a resistência de 4Mpa Conforme projeto apresentado a seguir 14 Figura 08 planta de modulação alvenaria estrutural Fonte empresa 15 Para elaboração do projeto estrutural em concreto armado a partir da concepção estrutural foi feita a análise dimensionamento e detalhamento estrutural para isso foi utilizado o sistema TQS na versão V226105 Assim foi possível obter os dados necessários que levaram à construção das composições de serviços Na análise para dimensionamento e detalhamento dos elementos estruturais deste edifício foram empregadas as prescrições indicadas pela norma NBR61182014 conforme projeto a seguir Figura 09 planta de formas concreto armado Fonte autora 16 Figura 10 vista 3d do projeto em alvenaria convencional Fonte autora 4 RESULTADO E DISCUSSÃO Para obter confiabilidade e padronização quanto aos custos de insumos a serem analisados optouse por utilizar o banco de dados SINAPI do estado de Minas Gerais com data de referência técnica de 20 de setembro de 2021 para se elaborar as composições próprias de serviço necessárias para este estudo de caso Foi escolhido a SINAPI principalmente por sua confiabilidade que é largamente utilizada tanto pelo setor público como pelo setor privado para fins de elaboração de orçamentos Porém certos materiais não foram encontrados nas tabelas da SINAPI o que impôs a necessidade de realização de um orçamento com o fornecedor mais próximo e econômico da região que foi o caso de alguns tipos de blocos estruturais Desta forma através dos critérios estabelecidos e das composições de serviços elaboradas para cada tipo de sistema construtivo obtevese os custos de forma individualizada através da SINAPI 41 Orçamento de materiais para alvenaria estrutural A seguir na tabela 2 será ilustrado o quantitativo e o orçamento dos blocos estruturais obtidos pela empresa Cerâmica Formigari localizada na cidade de MachadinhoSP no dia 22 de setembro de 2021 e na tabela 3 os demais materiais 17 Tabela 2 orçamento e quantidade de blocos Fonte Empresa Cerâmica Formigari Tabela 3 orçamento de materiais para alvenaria estrutural 18 Fonte autora No orçamento de materiais para a alvenaria estrutural foi considerado vigas baldrame aço e concreto traço 123 cimento areia e brita 1 respectivamente nas paredes estruturais foram utilizados os blocos cerâmicos estruturais e argamassa de assentamento traço 116 cimento cal e areia respectivamente para os grautes e canaletas foi utilizado aço e concreto graute traço 1011515 cimento cal areia e brita 0 respectivamente para o revestimento interno das áreas secas foi utilizado aplicação de gesso direto na alvenaria e nas paredes externas e áreas molhadas onde terá o azulejo foi utilizado reboco traço 126 cimento cal e areia respectivamente 42 Orçamento de materiais para alvenaria convencional Na tabela 4 será ilustrado o quantitativo dos materiais e seus respectivos valores para o orçamento da edificação em alvenaria convencional de concreto armado Tabela 4 orçamento de materiais para alvenaria convencional 19 Fonte autora Para o orçamento de materiais em a alvenaria convencional foi considerado para as vigas baldrame vigas e pilares foi utilizado aço e concreto traço 123 cimento areia e brita 1 respectivamente nas paredes foram utilizados bloco cerâmico de vedação 9x19x29cm somente nas paredes dos fundos blocos de concreto 14x19x39cm e argamassa de assentamento traço 128 cimento cal e areia respectivamente para as formas das vigas e pilares foram quantificados os materiais tábua sarrafo arame e prego para um pavimento considerando o reaproveitamento nos demais e utilizando as paredes como formas laterais o que realmente acontece na prática já para o revestimento em todas as paredes foi utilizado reboco traço 126 cimento cal e areia respectivamente É válido ressaltar que na alvenaria convencional temos um menor controle na fabricação dos blocos de vedação e na execução das paredes logo optouse por utilizar o reboco por ser a opção mais econômica de acordo com este orçamento Também seria possível a utilização do gesso para revestir as paredes porém precisaríamos de uma camada mais espessa para atender as imperfeições podendo onerar os custos 20 43 Comparativos Nos orçamentos realizados foram considerados os materiais das principais etapas de ambos sistemas construtivos aqueles que se diferenciam em tipo valor e quantidade Logo podese observar que para construir uma edificação residencial sobrado de 3 pavimentos utilizandose da alvenaria estrutural é gerada uma economia significativa como constatase através dos gráficos a seguir Gráfico 01 custo de materiais Fonte autora Gráfico 02 comparativo de materiais Fonte autora Como é possível observar por meio dos resultados apresentados anteriormente nas tabelas e gráficos fazse necessário tecer algumas considerações Economia de 3281 da alvenaria estrutural se comparado à alvenaria convencional A economia foi gerada principalmente pela redução do aço na alvenaria estrutural que atualmente teve um aumento muito alto de preço logo foi o que mais refletiu no 21 aumento do orçamento em alvenaria convencional o aço da alvenaria estrutural representa uma economia de 6888 do aço utilizado no concreto armado Outro fator dessa diferença de custo foi o material utilizado para as formas de madeira que foi de R695650 o que gerou uma economia de 100 nas formas já que na alvenaria estrutural elas não foram utilizadas Além disso o material que também reduziu o custo do orçamento da alvenaria estrutural foi a quantidade de cimento utilizada na estrutura como os blocos substituem as vigas e pilares a redução desse material causou bastante impacto uma economia de 5679 no uso do cimento na alvenaria estrutural Contudo foi escolhido o acabamento de gesso na alvenaria estrutural mesmo não sendo o mais econômico pela facilidade e rapidez de aplicação Isso culmina em maiores vantagens no aproveitamento do material uma vez que a mão de obra torna o tempo do serviço mais ágil e vantajoso É importante salientar que o sistema de alvenaria estrutural demanda mão de obra com maior qualificação para que realmente se apresente como um sistema econômico caso contrário a construção poderá apresentar baixa qualidade gerando custos imprevistos e problemas futuros Cabe destacar que a alvenaria estrutural é a solução mais econômica para este e outros casos semelhantes Todavia para certas arquiteturas o sistema acaba não sendo o mais vantajoso devido à quantidade de detalhes vãos grandes e recortes nas paredes sendo preciso a utilização de vigas e pilares juntamente com os blocos estruturais o que acaba inviabilizando a economia com isso tornase importante conhecer as vantagens e as desvantagens de cada modelo construtivo A alvenaria estrutural se apresenta como o mais vantajoso modelo construtivo para este estudo conforme ilustrado entretanto alguns fatores ainda inviabilizam a sua propagação um deles é a indisponibilidade de material que em cidades pequenas são de difícil acesso por exemplo blocos estruturais são pouco encontrados Neste caso os locais mais próximos a São Lourenço MG nos quais foram achados fornecedores do bloco estrutural de concreto foram nas cidades de Varginha e Pouso Alegre ambas no estado de Minas Gerais Já os blocos cerâmicos estruturais ainda apresentaram maior dificuldade de acesso o mais próximo se localizava na região de São Paulo 22 À vista disso apesar do sistema de alvenaria estrutural ser considerado mais economicamente favorável ainda pode ser inacessível tendo em vista a pouca facilidade na aquisição de materiais o que dificulta sua popularização sobretudo em cidades pequenas No entanto mesmo diante dos desafios anteriormente citados é possível observar que a aplicabilidade desse modelo de construção se mostrou vantajosa para uma edificação residencial unifamiliar de médio porte na cidade de São LourençoMG portanto é recomendável sua utilização 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste momento podese retomar a questão inicial colocada nessa investigação que se voltou para a comparação das vantagens econômicas entre os métodos construtivos de alvenaria estrutural e alvenaria convencional de concreto armado para uma residência de médio porte na cidade de São LourençoMG Diante dos resultados obtidos é possível verificar uma economia de 3281 da alvenaria estrutural se comparado a alvenaria convencional para este estudo de caso segundo a base de dados da SINAPI para ambos os sistemas construtivos Não obstante cabe destacar que a solução estrutural mais barata pode ao final da obra não ser a mais econômica pois é preciso conciliar os custos com a viabilidade técnica da solução estrutural pretendida e qualidade de mão de obra uma vez que a construção pode apresentar baixa qualidade gerando custos imprevistos e problemas futuros Desse modo a solução estrutural mais benéfica não se limita apenas ao custo de materiais mas pode variar a depender do caso pois envolve fatores de especificidades de cada projeto localização regional disponibilidade de materiais e de mão de obra qualificada Para tanto destacase a importância do profissional da engenharia estrutural se atentar às diversas possibilidades diante de um projeto de construção para que haja tomada de decisão coerente que preze fatores para soluções mais viáveis econômicas e seguras Assim sendo para este estudo de caso a alvenaria estrutural se apresenta como a solução mais econômica tendo em vista todos os resultados obtidos e analisados Portanto podese concluir que para residências de médio porte na cidade de São LourençoMG recomendase a utilização do sistema construtivo de alvenaria estrutural 23 Para mais é relevante destacar que este estudo demanda maior aprofundamento no que tange outras soluções estruturais e suas influências no custo de uma edificação Com isso para trabalhos futuros é pretendido aprofundar a pesquisa abordando projetos de grande porte incluindo outros sistemas estruturais como o steel frame e estruturas em concreto prémoldado COMPARATIVE MATERIAL COST ANALYSIS BETWEEN STRUCTURAL MASONRY AND CONVENTIONAL MASONRY FOR RESIDENCE IN SÃO LOURENÇOMG ABSTRACT This work presents a comparison of the cost of materials for the constructive methods of structural masonry and conventional reinforced concrete masonry for a residence in the city of São LourençoMG In this analysis the design of both construction methods was presented the quantity and budget were prepared using the SINAPI database of the materials used This is a relevant issue in the structural design phase to analyze which construction system is the most economically viable With the results obtained there was a saving of 3281 of the materials used in structural masonry compared to conventional masonry for this case study However it is noteworthy that the best type of structural solution goes beyond the cost of materials as it also depends on other variables such as project size regional location availability of materials in the region and qualified labor making it important know the advantages and disadvantages of each constructive model Finally it is concluded that for mediumsized residential buildings in the city of São LourençoMG the use of structural masonry is recommended Keywords Structures Constructive Methods Structural masonry Conventional masonry Reinforced Concrete Comparative 24 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 61182014 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Rio de Janeiro 2014 BOTELHO Manoel Henrique Campos MARCHETTI Osvaldemar Concreto Armado Eu Te Amo 10 Ed São Paulo Blucher 2019 CARVALHO Roberto Chust FIGUEIREDO Filho Jasson Rodrigues de Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado segundo a NBR 61181014 4 Ed São Carlos EdUFSCar 2014 MOHAMAD Gihad Construções em Alvenaria Estrutural Materiais projeto e desempenho 1 Ed São Paulo Blucher 2015 BERTI L H RAFAEL V E Comparação de custos de material de uma obra de pequeno porte em alvenaria estrutural em relação a alvenaria convencional Universidade do Sul de Santa Catarina 2019 Disponível em httpsrepositorioanimaeducacaocombrbitstreamANIMA43151TCC20Corrigido20 e20Finalizado20OK20POSTARpdf Acesso em 20 fev 2021 RAMALHO Marcio A CORRÊA Márcio RS Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural São Paulo Pini 2003 LAGE MSc Rangel Costa Master em alvenaria estrutural Resumo elaborado por MSc Andreia Romero Fanton e MSc Carlos Alberto Benedetty Torres 1 Ed 2021 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 1527012017 Componentes cerâmicos Blocos e tijolos para alvenaria Parte 1 Requisitos Rio de Janeiro 2017 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 1686812020 Alvenaria Estrutural Parte 1 Projeto Rio de Janeiro 2021 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 61362016 Blocos vazados de concreto simples para alvenaria Requisitos Rio de Janeiro 2016 CAIXA ECONÔMICA FEDERAL SINAPI Metodologias e Conceitos Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil 8 ed Brasília CAIXA 2020
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ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTO DE MATERIAL ENTRE ALVENARIA ESTRUTURAL E ALVENARIA CONVENCIONAL PARA RESIDÊNCIA EM SÃO LOURENÇOMG Taciane dos Santos Aparecida Freitas 1 Profª Geisla Aparecida Maia Gomes 2 RESUMO Este trabalho apresenta um comparativo de custo de materiais para os métodos construtivos de alvenaria estrutural e alvenaria convencional de concreto armado para uma residência na cidade de São LourençoMG Nessa análise foi apresentado o projeto de ambos os métodos construtivos foi elaborado o quantitativo e orçamento pela base de dados da SINAPI dos materiais utilizados Tratase de um tema relevante na fase de concepção estrutural para analisar qual o sistema construtivo é o mais viável economicamente Com os resultados obtidos verificouse uma economia de 3281 dos materiais utilizados na alvenaria estrutural se comparado à alvenaria convencional para este estudo de caso Porém vale ressaltar que o melhor tipo de solução estrutural vai além do custo de materiais pois também depende de outras variáveis como o porte do projeto localização regional disponibilidade de materiais na região e de mão de obra qualificada tornandose importante conhecer as vantagens e as desvantagens de cada modelo construtivo Por fim concluise que para edificações residenciais de médio porte na cidade de São LourençoMG é recomendada a utilização da alvenaria estrutural Palavraschave Estruturas Métodos Construtivos Alvenaria Estrutural Alvenaria Convencional Concreto Armado Comparativo 1 INTRODUÇÃO Com o avanço tecnológico e as diversas transformações a construção civil se depara com uma realidade de mudanças e adaptações tornandose necessária a busca por novos modelos construtivos gerenciamento de obras otimização e aumento da produtividade visando um menor custo redução de tempo e desperdícios contudo sem diminuir a qualidade do produto MOHAMAD 2015 Com isso o método construtivo em alvenaria estrutural está 1 Acadêmico do Curso de Bacharelado em Engenharia Civil UNISMG Email tacianeaparecidaalunosunisedubr 2 Prof Esp Geisla Aparecida Maia Gomes Engenheira Civil Mestranda em Estatística Aplicada Docente no Centro Universitário do Sul de Minas 2 ganhando destaque nas construções por ser considerada uma obra mais rápida limpa e econômica se comparado ao método tradicional de construção em concreto armado Assim o sistema de construção em alvenaria estrutural é capaz de fornecer maior flexibilidade no planejamento das etapas de execução de obras tornando esse sistema cada vez mais competitivo no Brasil se comparado ao concreto armado e aço MOHAMAD 2015 A alvenaria estrutural exige uma mão de obra com maior qualificação e aptidão para o uso de instrumentos e ferramentas adequadas para sua execução sendo necessário um treinamento prévio da equipe para que não existam riscos de falhas comprometendo a segurança da estrutura Entretanto a alvenaria convencional em concreto armado ainda é predominante no Brasil pois se apresenta como um sistema familiarizado pelos trabalhadores apesar de manifestar um grande nível de desperdícios e baixa produtividade RAMALHO E CORRÊA 2003 Ademais o custo da construção feita com alvenaria estrutural tende a ser menor que ao da alvenaria convencional em concreto armado visto que essa técnica substitui o uso de vigas e pilares Na alvenaria estrutural as paredes são autoportantes ou seja elas possuem dupla função a de vedação e a de suporte estrutural para a edificação o que gera mais economia RAMALHO E CORRÊA 2003 Também são utilizados os grautes que são preenchimentos de concreto fluido com alta resistência realizados em pontos necessários no próprio bloco facilitando as etapas construtivas e dispensando o uso de formas Diante deste cenário foi realizada uma análise econômica comparativa de materiais entre os métodos construtivos de alvenaria estrutural e convencional em concreto armado para uma residência de médio porte na cidade de São LourençoMG Desse modo o desenvolvimento deste trabalho poderá auxiliar as construtoras e profissionais da área na escolha do melhor método construtivo para uma residência como a apresentada no estudo 2 SISTEMAS ESTRUTURAIS ANALISADOS 21 Alvenaria Convencional de Concreto Armado Botelho e Marchetti 2019 p28 nos ilustra que somente o concreto resiste muito bem aos esforços de compressão e pouco resiste à tração equivalente a dez vezes mais à compressão se comparado à tração Com isso para resistir aos esforços de tração houve a 3 necessidade de inserir o aço na parte tracionada dos elementos assim temos o concreto armado como ilustrado na figura a seguir Figura 01 Esforços de tração e compressão em uma viga contínua Fonte BOTELHO E MARCHETTI 2019 p28 Logo o concreto e o aço devem trabalhar juntos as barras de aço tracionadas funcionam deformando o concreto ao seu redor então elas começam a ser alongadas o que pode ser denominado de armaduras passivas A principal característica do concreto armado é o fato do concreto e as barras de aço trabalharem em conjunto devido à aderência podendo surgir fissuras na parte tracionada do concreto CARVALHO E FIGUEIREDO 2014 O processo construtivo da alvenaria convencional em concreto armado se dá através da construção dos elementos estruturais e posteriormente o fechamento é realizado por meio da alvenaria de vedação que não possui função estrutural e não participa do sistema resistente da edificação somente a estrutura formada pelas lajes vigas pilares e elementos da fundação possuem a tarefa de resistir aos esforços solicitados pela edificação BOTELHO E MARCHETTI 2019 Os principais elementos que compõem o sistema estrutural de concreto armado são os pilares vigas e lajes Os pilares em consonância com a definição estipulada pela NBR 61182014 item 14412 são elementos lineares de eixo reto usualmente dispostos na vertical em que as forças normais de compressão são preponderantes Já as vigas também segundo conceituação proposta pela NBR 61182014 item 14412 são elementos lineares em que a flexão é preponderante Por fim de acordo com Botelho e Marchetti 2019 p132 as lajes são as primeiras estruturas que recebem e sustentam cargas verticais acidentais que ocorrem nos edifícios são estruturas planas geralmente retangulares e possuem relativamente pequenas espessuras A seguir apresentase na figura abaixo a esquematização de um modelo estrutural básico 4 Figura 02 Principais elementos da estrutura Fonte BOTELHO E MARCHETTI 2019 p132 Conforme recomenda a NBR 61182014 o projeto estrutural deve seguir os critérios de dimensionamento e detalhamento de cada um dos elementos estruturais e das conexões que possibilitam a construção da estrutura como um todo Segundo Carvalho e Figueiredo 2014 é preciso que o cálculo ou dimensionamento de uma estrutura tenha garantia de que ela suportará de forma segura estável e sem deformações excessivas todas as solicitações de carregamentos demandadas durante a execução da obra e após com o uso da edificação 211 Principais normas para projeto de concreto armado Para elaboração do projeto estrutural em concreto armado é fundamental a análise dimensionamento e detalhamento da estrutura para isso se torna indispensável o atendimento da norma NBR61182014 Projeto de estruturas de concreto ela é considerada uma das mais importantes ao se tratar das estruturas de concreto simples concreto armado e concreto protendido Seu objetivo é garantir a qualidade eficiência segurança e durabilidade das estruturas Dessa maneira é preciso considerar os carregamentos para o cálculo da estrutura de edificações através da NBR 61202019 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações é possível obter as cargas dos principais elementos do projeto o peso específico dos materiais as cargas de revestimento e cargas acidentais de acordo com a utilização de cada ambiente 5 Visto isto é essencial a consideração de ações segurança e forças devido ao vento nos projetos de edificações Para se verificar os tipos de ações e como devem ser consideradas e o efeito estático ou dinâmico do vento nas estruturas que é uma ação obrigatória a ser considerada no dimensionamento é necessário atender as normas NBR 86812004 Ações e segurança nas estruturas e NBR 61232019 Forças devidas ao vento em edificações 22 Alvenaria Estrutural A alvenaria estrutural como destaca a NBR 1527012017 é a alvenaria admitida como participante da estrutura Este processo construtivo consiste na edificação de paredes que têm função de estrutura e de vedação de forma simultânea ou seja as alvenarias são elementos portantes elas atuam como estrutura e tem a função de resistir às cargas verticais e horizontais dispensando o uso de vigas e pilares Este método está em ascensão pois engloba racionalização de projetos contendo compatibilização com as instalações e modulação para uma melhor execução e aproveitamento da obra consequentemente gerando maior vantagem econômica devido à redução do constante retrabalho e desperdício de materiais proporcionando uma maior flexibilidade no controle e planejamento da execução das etapas da obra MOHAMAD 2015 Os componentes essenciais da alvenaria estrutural são bloco junta de argamassa graute e armadura eles são os principais responsáveis pelas características resistentes da estrutura definidos pela NBR 1686812020 como Bloco é componente básico da alvenaria com altura maior ou igual a 115mm podendo ser vazado perfurado ou maciço Junta de argamassa componente utilizado na ligação dos blocos ou dos tijolos Graute material cimentício fluido utilizado para preenchimento de espaços vazios da alvenaria com a finalidade de solidarizar armaduras à alvenaria ou aumentar a sua capacidade resistente 221 Paredes e blocos estruturais Na alvenaria estrutural toda parede é empregada como participante da estrutura ou seja ela tem a função estrutural de resistir aos esforços solicitantes Os blocos estruturais são 6 um de seus principais componentes eles precisam ser modulados e não podem ser recortados por isso existem dimensões diferentes para confecção das paredes segundo a NBR 61362016 Bloco vazado de concreto simples componente para execução de alvenaria com ou sem função estrutural vazado nas faces superior e inferior sua área líquida é igual ou inferior a 75 da área bruta ver Figura 03 Figura 03 bloco vazado de concreto simples Fonte NBR 61362016 Blocos tipo canaleta componentes de alvenaria vazados ou não com conformação geométrica conforme criados para racionalizar a execução de vergas contravergas e cintas ver figura 04 Figura 04 blocos tipo canaleta J e U Fonte NBR 61362016 Bloco compensador componente de alvenaria destinado para ajuste de modulação ver figura 05 Figura 05 bloco compensador Fonte NBR 61362016 7 Existem várias famílias para os blocos estruturais para os blocos de concreto o mais comum é o da família de 14x39 e para os blocos cerâmicos os de paredes vazadas da família de 14x29 que foram os escolhidos para esta pesquisa conforme figura a seguir Figura 06 blocos cerâmicos da família 14x19x29 Fonte httpwwwforumdaconstrucaocombrmateriasimagens0192703jpg De acordo com a NBR 61362016 os blocos utilizados com função estrutural devem possuir no mínimo 4 Mpa de resistência característica à compressão axial e classe A e B de acordo com a complexidade da edificação Segundo Ramalho e Corrêa 2003 p 13 a modulação é um procedimento absolutamente necessário para que estruturas de alvenaria estrutural sejam consideradas econômicas e racionais devendo apresentar todas as dimensões moduladas e ajustadas conforme projeto Se a dimensão do edifício não for ajustada porque o bloco não deve ser cortado o enchimento resultante irá levar a custos mais elevados e menor racionalidade do projeto envolvido Este custo mais elevado não se deve apenas à mão de obra mas também ao seu impacto negativo na dimensão de toda a estrutura Ainda de acordo com Ramalho e Corrêa 2003 p 13 se as paredes não formam uma modulação adequada é necessário preencher os vazios ou onde não há amarração dos blocos é preciso fazer uma junta prumo porém com isso a parede trabalha de forma isolada o que 8 prejudica o funcionamento da estrutura dado que altera a distribuição das cargas nas paredes além de afetar a economia do conjunto As cargas verticais que atuam sobre as paredes podem apresentar valores diferentes num mesmo nível da edificação Portanto como os blocos visualmente não possuem diferença e podem ser facilmente confundidos para evitar erros na execução não é recomendável a utilização de blocos de resistências diferentes em um mesmo pavimento assim a parede mais carregada acaba definindo a resistência do bloco utilizado para todas as paredes daquele pavimento Com isso podese afirmar que a economia será maior se a carga vertical ao longo da altura de toda a edificação for uniforme pois assim é possível diminuir as resistências dos blocos utilizados Conforme a carga em cada pavimento aumenta as resistências dos blocos também aumentarão a uniformidade das cargas RAMALHO E CORRÊA 2003 A NBR 1686812020 aponta que é importante que os materiais graute e argamassa e prisma tenham como referência a resistência do bloco como recomendado na tabela a seguir Tabela 1 Recomendação para especificação dos materiais da alvenaria estrutural Fonte NBR 1686812020 9 222 Pontos positivos e negativos da alvenaria estrutural A alvenaria estrutural vem ganhando cada vez mais espaço na construção civil uma vez que apresenta várias vantagens se comparada aos processos construtivos convencionais Como a redução de custos da obra aumento da produtividade diminuição de desperdícios e auxílio no gerenciamento da obra Em se tratando de custos ela tem uma vasta economia pois reduz drasticamente a utilização da madeira aço e concreto BERTI E RAFAEL 2019 Ramalho e Corrêa 2003 esclarecem que os principais pontos positivos da alvenaria estrutural são economia com formas redução significativa dos revestimentos diminuição dos desperdícios de material e mão de obra paredes não permitem intervenções como rasgos e aberturas para instalações elétricas e hidráulicas eliminando desperdícios exigindo maior planejamento menos retrabalho consequente economia de mão de obra redução do número de especialidades como carpinteiros e armadores flexibilidade no ritmo de execução da obra maior rapidez Além disso em consonância a Lage 2021 o sistema também possui grande potencial tecnológico e econômico decorrentes da racionalização padronização e industrialização simples operação e execução diminuição de custos bom desempenho para suprir as necessidades sócioeconômicas e condições climáticas do país resistência ao fogo bom isolamento térmico e acústico redução de espessuras no revestimento durável exige pouca manutenção racionalização da execução e maior velocidade redução de quebras desperdícios e entulhos Ainda segundo Lage 2021 uma grande vantagem da alvenaria estrutural se deve ao fato da mesma não necessitar de formas em vigas e pilares As formas representam a partir de 25 do custo da estrutura a estrutura representa cerca de 20 do custo da obra logo as formas representam de 5 à 75 do custo da obra portanto o fato de não se utilizar as formas na estrutura gera uma economia significativa Em contrapartida como ponto negativo exige controle de qualidade eficiente tanto dos materiais como dos componentes da alvenaria como graute argamassa blocos e primas mão de obra qualificada e treinada constante fiscalização para correta execução alinhamento nas amarrações e no prumo pouca flexibilidade para remoção de paredes e para aumento do ambiente limitações de grandes vãos e balanços sendo necessário utilizar concreto armado em alguns casos surgindo a estrutura mista LAGE 2021 10 223 Normas para projeto de alvenaria estrutural Os projetos de alvenaria estrutural devem ser dimensionados e atender a norma em vigor no momento NBR 168682020 Alvenaria estrutural partes 1 2 e 3 esta norma estabelece os requisitos para o projeto de estruturas de alvenaria análise do desempenho estrutural de seus elementos inseridos em outros sistemas estruturais como também trata da execução controle e métodos de ensaio Desta maneira para a elaboração de projetos de alvenaria estrutural é relevante o conhecimento dos blocos estruturais que é o principal componente do sistema logo é preciso estar em consonância com a NBR 1527012017 Componentes cerâmicos Blocos e tijolos para alvenaria partes 1 2 e 3 que trata dos blocos cerâmicos para a alvenaria de vedação blocos cerâmicos para a alvenaria estrutural e seus métodos de ensaio Como também é necessário ter conhecimento sobre os blocos de concreto considerando que ao elaborar um projeto de alvenaria estrutural a escolha da melhor opção de bloco é indispensável uma vez que tem um grande impacto no orçamento da construção com isso precisase atentar a NBR 61362016 que trata de blocos vazados de concreto simples para alvenaria 23 Orçamento Baseado nos métodos construtivos apresentados anteriormente é de suma importância que a Engenharia de Custos seja considerada pois através dela são realizadas as composições de serviço que constituirão um orçamento final para o projeto de construção Segundo a CAIXA 2020 a Engenharia de Custos é a especialidade de estabelecer métodos e técnicas para o estudo de custos de uma obra ou empreendimento para a formação de preços destas intervenções e o controle destes gastos durante sua execução buscando solucionar problemas de estimativa e controle de despesas e lucratividade Dessa maneira a orçamentação é de fundamental importância em um empreendimento pois é uma das atividades inerentes ao profissional dessa área busca alcançar a estimativa de custos antes que se transformem em despesas sendo necessário após isso acompanhálos e gerenciálos à medida que ocorrem CAIXA 2020 p15 11 Já as composições unitárias são definidas como elementos que relacionam a descrição codificação e quantificação dos insumos eou de composições auxiliares empregados para se executar uma unidade de serviço CAIXA 2020 p32 Isto posto ao elaborar um orçamento objetivase chegar o mais próximo possível do custo real de um determinado serviço Para tanto elaborase especificações detalhadas com composições unitárias de serviços e pesquisa de preços dos insumos Um dos bancos de dados mais comumente utilizados na preparação de orçamentos é o Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil mais conhecido como Tabela SINAPI que é amplamente utilizada na elaboração de orçamentos de projetos públicos e privados constituindose em um banco de dados confiável em razão de ser atualizada mensalmente pela CAIXA com o auxílio do IBGE Também é importante observar que a atualização é feita individualmente para todos os estados do país 3 METODOLOGIA A presente pesquisa foi desenvolvida por meio de um estudo comparativo no qual teve como objetivo verificar as diferenças de custos de materiais entre dois métodos construtivos da construção civil a alvenaria estrutural de bloco cerâmico e alvenaria convencional de concreto armado Para que o propósito dessa investigação fosse alcançado o estudo realizouse em uma empresa do ramo da construção civil a qual irá iniciar a edificação de uma residência na cidade de São Lourenço MG O projeto foi desenvolvido através de alvenaria estrutural utilizandose blocos cerâmicos estruturais Os orçamentos foram feitos levandose em consideração a tabela SINAPI porém alguns blocos não foram encontrados portanto foi desenvolvido um orçamento com o fornecedor mais próximo da obra considerandose o frete para que um valor mais próximo do real que fosse estipulado 31 Partes construtivas analisadas Ainda que exista diferenças significativas entre a alvenaria estrutural de bloco cerâmico e alvenaria convencional de concreto armado algumas semelhanças podem ser observadas Contudo como esse estudo se volta para análise das discrepâncias entre esses 12 dois sistemas esses aspectos de igualdade serão desconsiderados sendo eles movimentação de terras fundação instalações hidráulicas elétricas esquadrias lajes e escadas Logo como na alvenaria convencional são utilizados vigas e pilares com paredes apenas para vedação e na alvenaria estrutural as paredes tem a função estrutural utilizandose blocos e pontos de grauteamento nesta pesquisa será levado em consideração apenas os itens que possuem grande diferença entre os dois sistemas construtivos Dessa maneira um ponto de diferenciação entre esses sistemas construtivos faz referência ao reboco que consiste em um revestimento de parede feito com argamassa fina que pode receber pintura diretamente ou a aplicação de massa corrida Na alvenaria estrutural como os blocos utilizados têm um maior controle de fabricação requerem maiores cuidados com assentamento e prumo é utilizado uma quantidade menor de revestimento pois as paredes ficam mais perfeitas BERTI E RAFAEL 2019 p49 Geralmente as paredes de alvenaria convencional recebem várias camadas de revestimentos o chapisco emboço reboco massa corrida e tinta ou é utilizado a aplicação de gesso Já na alvenaria estrutural pode ser utilizado a monocapa um revestimento que simultaneamente possui a função de proteção e decoração sendo aplicada diretamente na alvenaria estrutural Como também o gesso ou uma fina camada de reboco podem ser aplicados direto na alvenaria gerando maior economia e maior rapidez na aplicação Assim como no estudo de Berti e Rafael 2019 as partes que também foram analisadas na alvenaria estrutural são os blocos que possuem papel estrutural o graute que serve como amarração dos blocos e leva aço e concreto precisando de grande atenção e precisão em sua execução Entretanto para a obra no método construtivo em concreto armado foi quantificado as vigas pilares e alvenaria como também as formas parte em que se diferencia da alvenaria estrutural e faz diferença na economia de custos 32 Apresentação dos projetos Tratase de uma residência real a ser construída na cidade de São LourençoMG uma edificação residencial unifamiliar de médio porte composta por dois quartos uma suíte sala cozinha banheiro lavabo duas sacadas duas garagens possuindo uma área total construída de 17572m² conforme planta baixa a seguir 13 Figura 07 planta baixa do projeto arquitetônico Fonte projeto fornecido pela empresa redesenhado pela autora No projeto de alvenaria estrutural fornecido pela empresa foram utilizados blocos cerâmicos estruturais da família 30 classe B e de resistência à compressão de 45MPa sendo bloco inteiro 1429x19 meio bloco 14x14x19 bloco contrafilamento T 14x44x19 e bloco canaleta 14x29x19 O graute com a resistência de 15Mpa e a argamassa de assentamento com a resistência de 4Mpa Conforme projeto apresentado a seguir 14 Figura 08 planta de modulação alvenaria estrutural Fonte empresa 15 Para elaboração do projeto estrutural em concreto armado a partir da concepção estrutural foi feita a análise dimensionamento e detalhamento estrutural para isso foi utilizado o sistema TQS na versão V226105 Assim foi possível obter os dados necessários que levaram à construção das composições de serviços Na análise para dimensionamento e detalhamento dos elementos estruturais deste edifício foram empregadas as prescrições indicadas pela norma NBR61182014 conforme projeto a seguir Figura 09 planta de formas concreto armado Fonte autora 16 Figura 10 vista 3d do projeto em alvenaria convencional Fonte autora 4 RESULTADO E DISCUSSÃO Para obter confiabilidade e padronização quanto aos custos de insumos a serem analisados optouse por utilizar o banco de dados SINAPI do estado de Minas Gerais com data de referência técnica de 20 de setembro de 2021 para se elaborar as composições próprias de serviço necessárias para este estudo de caso Foi escolhido a SINAPI principalmente por sua confiabilidade que é largamente utilizada tanto pelo setor público como pelo setor privado para fins de elaboração de orçamentos Porém certos materiais não foram encontrados nas tabelas da SINAPI o que impôs a necessidade de realização de um orçamento com o fornecedor mais próximo e econômico da região que foi o caso de alguns tipos de blocos estruturais Desta forma através dos critérios estabelecidos e das composições de serviços elaboradas para cada tipo de sistema construtivo obtevese os custos de forma individualizada através da SINAPI 41 Orçamento de materiais para alvenaria estrutural A seguir na tabela 2 será ilustrado o quantitativo e o orçamento dos blocos estruturais obtidos pela empresa Cerâmica Formigari localizada na cidade de MachadinhoSP no dia 22 de setembro de 2021 e na tabela 3 os demais materiais 17 Tabela 2 orçamento e quantidade de blocos Fonte Empresa Cerâmica Formigari Tabela 3 orçamento de materiais para alvenaria estrutural 18 Fonte autora No orçamento de materiais para a alvenaria estrutural foi considerado vigas baldrame aço e concreto traço 123 cimento areia e brita 1 respectivamente nas paredes estruturais foram utilizados os blocos cerâmicos estruturais e argamassa de assentamento traço 116 cimento cal e areia respectivamente para os grautes e canaletas foi utilizado aço e concreto graute traço 1011515 cimento cal areia e brita 0 respectivamente para o revestimento interno das áreas secas foi utilizado aplicação de gesso direto na alvenaria e nas paredes externas e áreas molhadas onde terá o azulejo foi utilizado reboco traço 126 cimento cal e areia respectivamente 42 Orçamento de materiais para alvenaria convencional Na tabela 4 será ilustrado o quantitativo dos materiais e seus respectivos valores para o orçamento da edificação em alvenaria convencional de concreto armado Tabela 4 orçamento de materiais para alvenaria convencional 19 Fonte autora Para o orçamento de materiais em a alvenaria convencional foi considerado para as vigas baldrame vigas e pilares foi utilizado aço e concreto traço 123 cimento areia e brita 1 respectivamente nas paredes foram utilizados bloco cerâmico de vedação 9x19x29cm somente nas paredes dos fundos blocos de concreto 14x19x39cm e argamassa de assentamento traço 128 cimento cal e areia respectivamente para as formas das vigas e pilares foram quantificados os materiais tábua sarrafo arame e prego para um pavimento considerando o reaproveitamento nos demais e utilizando as paredes como formas laterais o que realmente acontece na prática já para o revestimento em todas as paredes foi utilizado reboco traço 126 cimento cal e areia respectivamente É válido ressaltar que na alvenaria convencional temos um menor controle na fabricação dos blocos de vedação e na execução das paredes logo optouse por utilizar o reboco por ser a opção mais econômica de acordo com este orçamento Também seria possível a utilização do gesso para revestir as paredes porém precisaríamos de uma camada mais espessa para atender as imperfeições podendo onerar os custos 20 43 Comparativos Nos orçamentos realizados foram considerados os materiais das principais etapas de ambos sistemas construtivos aqueles que se diferenciam em tipo valor e quantidade Logo podese observar que para construir uma edificação residencial sobrado de 3 pavimentos utilizandose da alvenaria estrutural é gerada uma economia significativa como constatase através dos gráficos a seguir Gráfico 01 custo de materiais Fonte autora Gráfico 02 comparativo de materiais Fonte autora Como é possível observar por meio dos resultados apresentados anteriormente nas tabelas e gráficos fazse necessário tecer algumas considerações Economia de 3281 da alvenaria estrutural se comparado à alvenaria convencional A economia foi gerada principalmente pela redução do aço na alvenaria estrutural que atualmente teve um aumento muito alto de preço logo foi o que mais refletiu no 21 aumento do orçamento em alvenaria convencional o aço da alvenaria estrutural representa uma economia de 6888 do aço utilizado no concreto armado Outro fator dessa diferença de custo foi o material utilizado para as formas de madeira que foi de R695650 o que gerou uma economia de 100 nas formas já que na alvenaria estrutural elas não foram utilizadas Além disso o material que também reduziu o custo do orçamento da alvenaria estrutural foi a quantidade de cimento utilizada na estrutura como os blocos substituem as vigas e pilares a redução desse material causou bastante impacto uma economia de 5679 no uso do cimento na alvenaria estrutural Contudo foi escolhido o acabamento de gesso na alvenaria estrutural mesmo não sendo o mais econômico pela facilidade e rapidez de aplicação Isso culmina em maiores vantagens no aproveitamento do material uma vez que a mão de obra torna o tempo do serviço mais ágil e vantajoso É importante salientar que o sistema de alvenaria estrutural demanda mão de obra com maior qualificação para que realmente se apresente como um sistema econômico caso contrário a construção poderá apresentar baixa qualidade gerando custos imprevistos e problemas futuros Cabe destacar que a alvenaria estrutural é a solução mais econômica para este e outros casos semelhantes Todavia para certas arquiteturas o sistema acaba não sendo o mais vantajoso devido à quantidade de detalhes vãos grandes e recortes nas paredes sendo preciso a utilização de vigas e pilares juntamente com os blocos estruturais o que acaba inviabilizando a economia com isso tornase importante conhecer as vantagens e as desvantagens de cada modelo construtivo A alvenaria estrutural se apresenta como o mais vantajoso modelo construtivo para este estudo conforme ilustrado entretanto alguns fatores ainda inviabilizam a sua propagação um deles é a indisponibilidade de material que em cidades pequenas são de difícil acesso por exemplo blocos estruturais são pouco encontrados Neste caso os locais mais próximos a São Lourenço MG nos quais foram achados fornecedores do bloco estrutural de concreto foram nas cidades de Varginha e Pouso Alegre ambas no estado de Minas Gerais Já os blocos cerâmicos estruturais ainda apresentaram maior dificuldade de acesso o mais próximo se localizava na região de São Paulo 22 À vista disso apesar do sistema de alvenaria estrutural ser considerado mais economicamente favorável ainda pode ser inacessível tendo em vista a pouca facilidade na aquisição de materiais o que dificulta sua popularização sobretudo em cidades pequenas No entanto mesmo diante dos desafios anteriormente citados é possível observar que a aplicabilidade desse modelo de construção se mostrou vantajosa para uma edificação residencial unifamiliar de médio porte na cidade de São LourençoMG portanto é recomendável sua utilização 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste momento podese retomar a questão inicial colocada nessa investigação que se voltou para a comparação das vantagens econômicas entre os métodos construtivos de alvenaria estrutural e alvenaria convencional de concreto armado para uma residência de médio porte na cidade de São LourençoMG Diante dos resultados obtidos é possível verificar uma economia de 3281 da alvenaria estrutural se comparado a alvenaria convencional para este estudo de caso segundo a base de dados da SINAPI para ambos os sistemas construtivos Não obstante cabe destacar que a solução estrutural mais barata pode ao final da obra não ser a mais econômica pois é preciso conciliar os custos com a viabilidade técnica da solução estrutural pretendida e qualidade de mão de obra uma vez que a construção pode apresentar baixa qualidade gerando custos imprevistos e problemas futuros Desse modo a solução estrutural mais benéfica não se limita apenas ao custo de materiais mas pode variar a depender do caso pois envolve fatores de especificidades de cada projeto localização regional disponibilidade de materiais e de mão de obra qualificada Para tanto destacase a importância do profissional da engenharia estrutural se atentar às diversas possibilidades diante de um projeto de construção para que haja tomada de decisão coerente que preze fatores para soluções mais viáveis econômicas e seguras Assim sendo para este estudo de caso a alvenaria estrutural se apresenta como a solução mais econômica tendo em vista todos os resultados obtidos e analisados Portanto podese concluir que para residências de médio porte na cidade de São LourençoMG recomendase a utilização do sistema construtivo de alvenaria estrutural 23 Para mais é relevante destacar que este estudo demanda maior aprofundamento no que tange outras soluções estruturais e suas influências no custo de uma edificação Com isso para trabalhos futuros é pretendido aprofundar a pesquisa abordando projetos de grande porte incluindo outros sistemas estruturais como o steel frame e estruturas em concreto prémoldado COMPARATIVE MATERIAL COST ANALYSIS BETWEEN STRUCTURAL MASONRY AND CONVENTIONAL MASONRY FOR RESIDENCE IN SÃO LOURENÇOMG ABSTRACT This work presents a comparison of the cost of materials for the constructive methods of structural masonry and conventional reinforced concrete masonry for a residence in the city of São LourençoMG In this analysis the design of both construction methods was presented the quantity and budget were prepared using the SINAPI database of the materials used This is a relevant issue in the structural design phase to analyze which construction system is the most economically viable With the results obtained there was a saving of 3281 of the materials used in structural masonry compared to conventional masonry for this case study However it is noteworthy that the best type of structural solution goes beyond the cost of materials as it also depends on other variables such as project size regional location availability of materials in the region and qualified labor making it important know the advantages and disadvantages of each constructive model Finally it is concluded that for mediumsized residential buildings in the city of São LourençoMG the use of structural masonry is recommended Keywords Structures Constructive Methods Structural masonry Conventional masonry Reinforced Concrete Comparative 24 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 61182014 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Rio de Janeiro 2014 BOTELHO Manoel Henrique Campos MARCHETTI Osvaldemar Concreto Armado Eu Te Amo 10 Ed São Paulo Blucher 2019 CARVALHO Roberto Chust FIGUEIREDO Filho Jasson Rodrigues de Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado segundo a NBR 61181014 4 Ed São Carlos EdUFSCar 2014 MOHAMAD Gihad Construções em Alvenaria Estrutural Materiais projeto e desempenho 1 Ed São Paulo Blucher 2015 BERTI L H RAFAEL V E Comparação de custos de material de uma obra de pequeno porte em alvenaria estrutural em relação a alvenaria convencional Universidade do Sul de Santa Catarina 2019 Disponível em httpsrepositorioanimaeducacaocombrbitstreamANIMA43151TCC20Corrigido20 e20Finalizado20OK20POSTARpdf Acesso em 20 fev 2021 RAMALHO Marcio A CORRÊA Márcio RS Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural São Paulo Pini 2003 LAGE MSc Rangel Costa Master em alvenaria estrutural Resumo elaborado por MSc Andreia Romero Fanton e MSc Carlos Alberto Benedetty Torres 1 Ed 2021 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 1527012017 Componentes cerâmicos Blocos e tijolos para alvenaria Parte 1 Requisitos Rio de Janeiro 2017 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 1686812020 Alvenaria Estrutural Parte 1 Projeto Rio de Janeiro 2021 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 61362016 Blocos vazados de concreto simples para alvenaria Requisitos Rio de Janeiro 2016 CAIXA ECONÔMICA FEDERAL SINAPI Metodologias e Conceitos Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil 8 ed Brasília CAIXA 2020