BR102016007926B1

BR102016007926B1 - Processo industrial para a construção de edifícios

Info

Publication number: BR102016007926B1
Application number: BR102016007926-8A
Authority: BR
Inventors: Zaina Rinaldo
Original assignee: Rinaldo Zaina, Engenharia, Consultoria E Projetos Industriais S/S Ltda Me
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2018-02-06
Also published as: US20190106877A1; BR102016007926A2; WO2017173514A1

Abstract

resumo processo industrial para a construção de edifícios a presente invenção refere-se ao processo construtivo denominado zaina, concebido para industrializar a construção de edifícios. tal como em uma indústria que recebe matérias primas e as transforma em um produto, o processo de construção zaina estabelece uma linha vertical de produção análoga e cujo produto final é um edifício. é um processo industrial que se instala no local de entrega do produto, ou seja, o edifício.

Description

(54) Título: PROCESSO INDUSTRIAL PARA A CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS (51) Int. Cl.: E04B 1/35; E04G 21/14 (52) CPC: E04B 1/35, E04G 21/14 (73) Titular(es): RINALDO ZAINA, ENGENHARIA, CONSULTORIA E PROJETOS INDUSTRIAIS S/S LTDA.

(72) Inventor(es): RINALDO ZAINA (74) Procurador(es): FLÁVIA SALIM LOPES (57) Resumo: RESUMO PROCESSO INDUSTRIAL PARA A CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS A presente invenção refere-se ao processo construtivo denominado Zaina, concebido para industrializar a construção de edifícios. Tal como em uma indústria que recebe matérias primas e as transforma em um produto, o processo de construção Zaina estabelece uma linha vertical de produção análoga e cujo produto final é um edifício. É um processo industrial que se instala no local de entrega do produto, ou seja, o edifício.

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PROCESSO INDUSTRIAL PARA A CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS

CAMPO DA INVENÇÃO [1] A presente invenção se insere no campo de aplicação da Engenharia, Construção Civil e, mais especificamente, na área de Industrialização de Edifícios e Linha de produção vertical uma vez que se refere a um processo industrial para a construção de edifícios.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [2] No mercado internacional, encontramos empresas que têm industrialização parcial dos componentes construtivos da Edificação, por exemplo, lajes e paredes pré-moldados, banheiros e outros. No entanto, esses elementos construtivos se agregam à edificação segundo os processos convencionais. Em razão do custo e da frequência de manutenção, as edificações são predominantemente executadas em concreto armado e a construção se faz em uma sequência de atividades que evolui de baixo para cima.

[3] Pilares, vigas e lajes são moldados in loco em processo repetitivo que acontece em cada andar, numa sucessão de trabalhos para fazer as formas dos pilares e das vigas, o escoramento para sustentar a forma da laje, se for moldada in loco ou dos painéis pré-moldados, a montagem das armações de aço para pilares, viga, lajes e a instalação dos embutidos. Naturalmente, estas atividades demandam tempo porque são sequenciais e ficam expostas ao sol e à chuva, com deformações aleatórias que prejudicam os nivelamentos, as prumadas e os esquadros requerendo continua revisão artesanal dos alinhamentos e dos nivelamentos até a concretagem da laje que precisa de uma cura de 28 dias para o concreto adquirir resistência.

2/24 [4] A medida que o edifício vai subindo, a concretagem de uma nova laje (dependendo do projeto) requer a permanência do escoramento de uma ou duas lajes anteriores, em sendo assim, os escoramentos são removidos e transferidos para dois ou três andares acima para dar suporte à nova laje. 0 transporte vertical de material por guinchos internos (ao perímetro do edifício) é intenso e a utilização de gruas externas é uma complementação frequente.

[5] A quantidade de material usado na construção é grande e necessita de estocagem intermediária, a medida que os pavimentos se tornam disponíveis, o que ocasiona muita perda pelo manuseio.

[6] 0 encaixe de elementos pré-moldados na construção dos edifícios tem que ser muito bem planejado em razão da precariedade em que os moldes receptivos são preparados.

[7] Diferente do processo construtivo convencional a técnica de construção descrita na presente invenção concentra 70% das atividades de construção civil se o chassi for de concreto e aproximadamente de 50% se for de estrutura metálica em um único ponto no nível do chão. As etapas de construção são submetidas à inspeção durante a fabricação e são realizados os testes dos sistemas de utilidades (embutidos na laje) em uma atividade de rotina que agrega qualidade ao produto (edifício).

[8] A técnica de construção proposta inova não só pela concepção, mas também pelos sistemas de:

• Içamento, cujos cabos de aço e seus acessórios (moitões, manilhas, ganchos, etc.,) se ajustam a geometria

3/24 das colunas, e permite os deslocamentos individualizados dos cabos quando submetidos aos esforços de tração;

• Composição das colunas em arranjo geométrico dos perfis metálicos com os respectivos inseridos para receber as barras, chavetas e ou linguetas de travamento.

• Chassi que é constituído por uma laje monolítica com todos os sistemas de utilidade integrados;

• Anel metálico estruturalmente solidário ao chassi com os dispositivos para conectar os ganchos de tração e os orifícios para receber as barras, chavetas e ou linguetas de travamento para fixar o pavimento nas colunas;

• Bandejas inferiores de grouteamento que consolidam a ligação do chassi na coluna;

• 0 trafego de um elevador em toda a altura da coluna que permite ao pessoal de inspeção fazer as verificações necessárias para liberar o içamento.

[9] A instalação básica é um molde ou forma ao rés do chão integrado em uma plataforma operacional onde se processa a manipulação das matérias primas: pedra, areia, cimento, chapas e barras de aço, tubos e fios que dosados, adensados, colados, soldados, etc. são submetidos a tratamento térmico e se transformam em um sólido maciço de concreto monolítico denominado chassi que consiste em uma laje (em concreto ou perfis metálicos) com os sistemas hidrossanitários, redes de dutos elétricos, de comunicação e sinal embutidos, testados e aptos para integração com os andares inferiores do edifício através das prumadas e tubos de queda no poço da escada e junto ao poço dos elevadores.

[10] Essa é a base de onde se eleva o chassi de uma só vez, para cada andar em uma linha vertical de produção.

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Assim que o chassi for fixado no respectivo andar ele estará liberado para as finalizações de todas as atividades de instalações e acabamentos enquanto simultaneamente o chassi do andar imediatamente inferior é produzido no rés do chão. Sendo assim, haverá atividades simultâneas em todos os andares fixados do prédio o que configura uma significativa redução do tempo de execução da obra.

[11] A logística do processo prevê uma sequência fordiana de uma determinada quantidade de chassis, de acordo com os andares do novo edifício e com execução seriada onde um novo chassi só poderá ser preparado após a elevação do anterior.

[12] 0 projeto arquitetônico para cada edifício deverá adaptar suas necessidades de ocupação à área do pavimento, respeitando as posições das colunas. A inserção de elevadores e escadas será feita pela abertura dos vãos necessários nas posições requeridas pelos projetos.

[13] Eventuais pequenas alterações na área da laje, ou na sobrecarga, ou nas instalações internas, para um determinado produto poderão ser aceitas, dependendo de avaliação técnica, mas de forma geral essas alterações vão requerer projetos diferentes, ou seja, novos chassis.

[14] As colunas geometricamente dispostas são guias para o deslocamento vertical dos anéis. A geometria das colunas pode ser de 4 ou mais perfis, em configuração de quadrado ou retângulo, hexágono, octógono, etc., dependendo da área e altura do produto (edifício).

[15] 0 processo industrial para a construção de edifícios, denominado Zaina, é similar às linhas de montagem industriais. As atividades ao rés do chão são

5/24 repetitivas, sempre no mesmo local, com fácil acesso às máquinas e pessoal onde é possível utilizar as mais desenvolvidas técnicas de lançamento, adensamento e cura do concreto, e também, de montagem dos perfis metálicos, tanto para as ligações com solda ou parafuso, com geração pratícamente nula de entulhos e resíduos.

[16] Outro aspecto relevante é o transporte vertical de materiais de construção. Enquanto no processo convencional é usual a utilização de gruas ou elevadores de obra, no processo Zaina todos os materiais de construção de cada pavimento sobem içados sobre seus respectivos chassis. Isso reduz o transporte vertical externo a um elevador de pessoas e reduz os riscos de acidentes no canteiro de obras.

[17] Este novo processo de construção diminui o tempo de construção no mínimo pela metade. Estima-se que um edifício com 325 m² de área no andar tipo, tenha um chassi executado, içado, posicionado e fixado no respectivo andar em 15 dias e o edifício de 10 andares concluído em 10/12

meses. A rapidez na	execução do Edifício	permite	uma
significativa redução	no custo e no	retorno	do
investimento.
ESTADO DA TÉCNICA
[18] 0 documento	US6082058 refere-se	a um método

construtivo de levantamento de edifícios de cima para baixo com acionamento hidráulico instalado em um porão de 2 andares onde operam as bombas e ficam os tanques de óleos. As colunas do edifício são ocas para alojar os cilindros que faz a elevação dos pavimentos e são utilizadas as ligações de parafusos e solda para fixar as colunas e vigas

6/2Λ dos pavimentos. A elevação não é de uma só vez, é feita em escala com paradas em todos os andares inferiores.

[19] Os processos de içamento de lajes, principalmente os que utilizam cilindros hidráulicos que fazem o içamento em etapas sucessivas, geralmente exigem muito tempo para elevação dos pavimentos, são delicados e instáveis. Qualquer processo hidráulico envolve sempre uma infraestrutura própria com os riscos inerentes do processo e de vazamento do produto com possibilidades de problemas ambientais.

[20] Tal documento não entra em conflito com a presente invenção, pois o processo construtivo Zaina adota colunas formadas por um conjunto de robustos perfis metálicos, intertravados, contraventados e enrijecidos em toda altura do edifício e, acomoda o sistema de cabos que fazem o içamento dos chassis de uma só vez de forma simples, rápida, limpa e segura. Os chassis são executados na mesma forma, para todos os andares do edifício, um após o outro e, são içados para as posições definitivas em uma logística industrial de linha vertical de produção cuja sequência de montagem é de cima para baixo.

[21] O documento US3468084 refere-se a um suporte para apoio de laje que permite a passagem ascendente da laje e depois faz o apoio, de maneira singela e independente. Possibilita o ajuste dos níveis por meio de calços tipo cunha com travamento automático.

[22] Na década de 60 os Americanos desenvolveram um método de construção para içamento de lajes junto às colunas metálicas e foi denominado tipo elevador-laje. Esse suporte de sustentação ou assento da laje é anexado à

7/24 coluna e tem capacidade para receber e transferir a carga da laje para a coluna.

[23] No processo construtivo Zaina é muito diferente porque não há dispositivos singelos e independentes para apoio. A laje é um chassi monolítico único igual para todos os pavimentos e dispõe de um anel estruturalmente solidário com olhais previamente preparados para serem conectados nos olhais dos inseridos metálicos das colunas, também previamente preparados, através de barras de travamento que são acionadas remotamente quando o chassi alcança o nível desejado para fixação na coluna. Os olhais, tanto os do anel, como os da coluna são compatibilizados para assegurar fixação segura e perfeitamente nivelada.

[24] 0 documento US2758467 descreve um aparelho de levantamento das lajes de edifício que constitui uma montagem paulatina de andar por andar com as colunas articuladas em cada andar, isto é, a coluna não tem continuidade estrutural, mesmo com muitos artifícios de reforços nas ligações para buscar alguma rigidez. 0 dispositivo compreende, em combinação: uma pluralidade de colunas de apoio vertical onde existem pelo menos duas hastes concêntricas de levantamento dentro de cada coluna sendo que uma por vez funciona como um macaco hidráulico para efetuar a elevação. 0 acionamento hidráulico é feito por uma central da onde saem as linhas pressurizadas para movimentar de forma controlada os macacos em cada coluna.

Esse sistema é hidráulico, complexo, certamente demorado e com restrições à altura da edificação.

[25] É muito distante do preconizado no processo construtivo Zaina que dispõe de colunas formadas por um

8/24 conjunto de robustos perfis metálicos, interligados, contraventados e enrijecidos, previamente instaladas para qualquer altura de edificação e que acomoda um sistema de cabos de aço que elevam os chassis monolíticos de uma só vez, de forma limpa, rápida e segura para as posições definitivas dos pavimentos do mais alto para o mais baixo.

[26] 0 documento US2686420 descreve aparelhos de elevação de laje. As lajes são executadas e acumuladas ao nível do solo com a cavidade adequada para receber as colunas e este aparelho refere-se aos meios para elevação dessas lajes. 0 levantamento das lajes é descrito como compreendendo um parafuso de rosca tensão (parafuso de rosca sem fim) ou haste de levantamento e um macaco hidráulico montado em cada coluna. A elevação se faz em etapas sucessivas de andar por andar.

[27] Tal documento não entra em conflito com o processo construtivo Zaina porque o mesmo tem concepção industrial similar às linhas de montagem de maquinas e/ou veículos, adaptadas para uma coluna de produção. As colunas constituídas de robustos perfis metálicos são as primeiras a serem instaladas na altura total da edificação e previstas para acomodar todos os cabos de içamento. Os chassis fabricados em um mesmo molde, um de cada vez, são monolíticos com todos os sistemas de utilidades embutidos, perfeitamente nivelados e içados tão logo tenha sido executado, por um sistema de cabos de aço de uma só vez até o andar onde será instalado nas colunas, através de barras de travamento acionadas por comando remoto de forma fácil, rápida, limpa e segura do pavimento mais alto para o mais baixo.

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BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [28] A presente invenção refere-se ao processo construtivo denominado Zaina, concebido para industrializar a construção de edifícios. Tal como em uma indústria que recebe matérias primas e as transforma em um produto, o processo de construção Zaina estabelece uma linha vertical de produção análoga e cujo produto final é um edifício. É um processo industrial que se instala no local de entrega do produto, ou seja, o edifício.

[29] A construção concebida como um processo industrial é abrangente e envolve o projeto desde a concepção estrutural. As colunas devem ser 4 (quatro) ou mais, dependendo da área do andar tipo e da altura do edifício e serão constituídas por um conjunto de robustos perfis metálicos e, distribuídos nos vértices de figuras geométricas como: quadrado, retângulo, hexágono, octógono, etc.

[30] A planta do andar tipo para edifícios de quatro colunas é basicamente um retângulo com um corredor longitudinal central e duas escadas, uma em cada extremo e elevadores no centro. A planta é dividida em 2 metades, cujos caimentos das instalações de fluidos são dirigidos para os poços das escadas onde os tubos de queda ou prumadas ficarão abrigados em armário de fácil acesso para receber os efluentes dos andares e transferi-los para o nível do solo.

[31] As redes de instalações elétricas de força, comando, telefonia, sinal, etc., ficarão alojadas em 2 prateleiras, uma de cada lado do poço do elevador, para atender sua respectiva área metade.

10/24 [32] Os perfis metálicos das colunas, dimensionados para suportar os esforços estáticos e dinâmicos do edifício, são interligados, contraventados e enrijecidos com os inseridos metálicos onde são instalados os olhais e, as chavetas, ou linguetas que quando acionadas remotamente por parafusos de rosca sem fim, se deslocam 6 ou 7cm para se encaixarem nos olhais do anel metálico do chassi para travar o pavimento. Em dois perfis opostos de cada coluna serão instaladas uma cremalheira de cima à baixo para permitir o trafego de um elevador removível para até 2 pessoas.

[33] 0 processo construtivo Zaina consiste na integração das instalações hidrossanitárias, gás, elétrica e rede de comunicação às ferragens do sistema estrutural dentro de um molde ou forma ao rés do chão. Esta forma que acomoda a ferragem de vigas e lajes, inseridos metálicos e embutidos dos sistemas de utilidades, sob uma plataforma operacional recebe a manipulação de matérias primas para execução in loco de um chassi monolítico que é o próprio pavimento de cada andar.

[34] Esses chassis são executados na mesma forma, para todos os andares do edifício um após o outro e, portanto, cada um que fica pronto precisa ser removido para o fim da linha vertical de produção, ou seja, para o último andar do edifício, para dar sequência na produção que é um procedimento inerente do processo.

[35] Esses chassis são içados de uma só vez para as posições definitivas em uma logística industrial de linha vertical de produção cuja sequência de montagem é de cima para baixo, ou seja, do andar mais alto para o mais baixo.

11/24 [36] Esse processo construtivo abandona a manufatura e industrializa a edificação. 0 produto é um Edifício padronizado identificado pelo número de andares (6, 8, 10,12, n.) e área (x m²) do pavimento com múltiplas possibilidades de ocupação (Apartamentos residenciais, Conjuntos comerciais, Hotéis, Hospitais, Escolas, Estacionamentos e etc.).

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [37] A Figura 1 mostra estacas e bloco de fundação com os chumbadores e inseridos.

[38] A Figura 2 mostra (A) forma posicionada com os arranques das colunas; B) Encaixe do anel metálico na Forma; C) Anel metálico.

[39] A Figura 3 mostra (A) coluna segmentada com os inseridos de fixação dos chassis; B) Bandeja de grauteamento inserida sob os chassis; C) Barras de travamento e sustentação dos chassis/inseridos de fixação; D) Vista inferior da bandeja.

[40] A Figura 4 mostra (A) concretagem do chassis de cobertura; B) Elevação do chassis de cobertura; C) Fixação do chassis de cobertura.

[41] A Figura 5 mostra um edifício industrializado com 6 andares e laje de 325m².

[42] A Figura 6 mostra o guincho de arraste posicionamento (A) quadro de vigas treliçadas; (B) Conexão do cabo no enrolador.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [43] A presente invenção descreve o processo industrial para a construção de edifícios compreendendo as etapas de:

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a)	Execução	do
b)	Concretagem
ia no	solo;
c)	Montagem	da
d)	Montagem	das
e)	Fundição	dos
f)	Içamento	dos
g)	Fechamento e
h)	Substituição

Concretagem dos blocos de fundação e fixação da ão ultimo modulo das colunas e instalação de elevadores e escadas;

i) Interligação dos sistemas de utilidades;

j) Remoção da plataforma operacional e da forma.

[44] É importante salientar que antes de iniciar o processo de construção aqui descrito são necessárias algumas etapas inerentes a qualquer tipo de construção:

•Desenvolvimento de um Projeto Arquitetônico definindo a ocupação da área padronizada para um pavimento tipo, que dará origem ao desenvolvimento dos projetos executivos da construção.

•Posicionamento das aberturas no chassi para instalação dos elevadores, escadas e shafts para descida de cabos e tubos.

•Conhecimento das sondagens de solo no local de execução do edifício.

•Desenvolvimento do Projeto Estrutural da Infra e Superestrutura do Edifício.

•Desenvolvimento dos Projetos executivos das instalações hidrossanitárias e das demais utilidades, inclusive elétrica, telefonia e etc.

13/24 •Preparo dos documentos de cotação e orçamentos necessários para execução das estruturas metálicas das colunas e do chassi se a opção estrutural for de estruturas metálicas, anéis metálicos, escadas e demais inseridos metálicos e para execução do estaqueamento com programação das datas de entrega.

•Desenvolvimento do projeto de implantação do edifício com definição dos pontos de entrada e medição de água, gás e energia elétrica, contendo informações para a preparação do terreno como: acessos, plataforma, tratamento de superfícies, áreas para instalação dos containers, rede de drenagem, posicionamento dos marcos de referência de coordenadas e níveis.

•Implantação de containers para abrigar hidrossanitários, vestiários, refeitório, atividades de comando e administração, ferramental, estoque de material, oficina eletromecânica e os equipamentos de produção como: compressor, gerador, caldeira e instrumentos para medição e controle.

[45] Após o cumprimento dessas pré-etapas o processo industrial de construção de edifícios será iniciado.

[46] Na etapa (b) o bloco de fundação das colunas será concretado, de acordo com a Figura 1, em 2 fases:

• a primeira é para assegurar o posicionamento correto e preciso da roldana, no interior do bloco, para um ou mais cabos dependendo do edifício e permitir a locação topográfica com controle planialtimétrico do arranque das colunas .

• a segunda é para ancorar os chumbadores com função de absorver os esforços estáticos e dinâmicos.

14/24 [47] Após posicionamento e fixação dos arranques das colunas o bloco de fundação terá a concretagem concluída (ambas com cura a vapor) com os chumbadores grauteados e torqueados para assegurar o içamento dos chassis.

[48] Nessa área também serão executados os grampos e/ou tirantes para ancorar a forma metálica, com a superfície preparada para receber a fundição de todos os chassis do edifício.

[49] Na etapa (c) a plataforma operacional será preparada no local da edificação logo após a execução dos blocos de fundação e da Forma em área plana compactada e com acessos pavimentados, de acordo com a Figura 2.

[50] Sobre a forma fixa no chão, com espaço adequado para a montagem do anel metálico, acima do bloco de fundação e junto ao arranque das colunas serão montadas as armaduras de aço, tanto das vigas como das lajes, para uma concretagem em 2 níveis para permitir a instalação das redes de utilidades e acelerar o tempo de cura do concreto.

[51] Em nível pouco acima da Forma serão instaladas plataformas móveis (braços giratórios expansivos) que permitirão o acesso de pessoas e de materiais para o trabalho de montagem, de verificações, de testes e de retirada de amostras tanto de ferragens como de concreto e das redes de utilidade em toda a superfície do chassi. A acessibilidade dos profissionais e dos técnicos responsáveis é fundamental para a realização dos testes tanto de qualidade de materiais e serviços como de funcionamento das redes de utilidades que estão embutidas nos chassis. Um pouco afastado do perímetro do chassi haverá uma rede de utilidades para atender as atividades

15/24 produtivas (água, ar comprimido, energia, vapor, comunicação, holofotes de iluminação etc.,) e no solo uma rede de drenagem para garantir uma circulação de máquinas e pessoas em área seca, limpa estável e segura. Esses dispositivos que denominamos plataforma operacional ficam instalados ao rés do chão e, permitem acessar a Forma que tem a conformação do fundo da laje a ser usada para moldagem do chassi, que pode ser fabricado em: concreto armado com ou sem fibra de carbono e/ou aço de protensão; em estrutura metálica e/ou estrutura mista de perfis metálicos e concretos.

[52] Uma cabine de comando será instalada em uma elevação pouco acima da plataforma operacional com vista panorâmica, fora do perímetro da edificação, para acompanhar todas as atividades de construção e proceder através de comando remoto todas as operações de içamento dos chassis.

[53] Na etapa (d) serão montadas as colunas, com instalação dos cabos de içamento e encaixe do primeiro anel na Forma. As colunas são constituídas de perfis de aço laminado, distribuídos nos vértices de figuras geométricas de 4—ou mais lados, para acomodar a instalação dos cabos de arraste com seus respectivos acessórios (moitões, estropos, manilhas, sapatilhas, ganchos e etc.). São interligadas, contraventadas, enrijecidas com barras contendo orifícios, saliências, furos passantes e rosqueados, cremalheiras, e preparadas para receber outros dispositivos de encaixe ou equipamentos de elevação, também metálicos, na sequência de montagem dos chassis, conforme mostrado na Figura 3.

16/24 [54] As colunas são fabricadas em uma caldeiraria em quatro segmentos: o arranque, o módulo padrão, o topo com roldanas e o da caixa de água; são mantidas em estoque e transportadas para então serem montadas no local.

[55] 0 primeiro segmento chamado arranque é menor e dotado de uma placa base com furação para os chumbadores objetivando facilitar o manuseio quando da locação. Os demais módulos padrão podem ter até 15 metros de comprimento para atender a legislação de condição de transito nas ruas e estradas de São Paulo. Estas medidas podem ser alteradas de acordo com a legislação de transporte local.

[56] 0 último módulo é dotado de cilindros hidráulicos e roldanas para ajuste de tensão nos cabos e eventual correção de nível para encaixe da barra de sustentação e será removido após o içamento de todos os chassis para permitir a instalação das caixas de água.

[57] As colunas serão dotadas de pequenos elevadores removíveis que circularão externamente nas colunas. Nos edifícios de grandes áreas de pavimento o espaço interno entre colunas poderá ser utilizado por elevadores definitivos para transporte de pessoas.

[58] Os arranques das colunas são segmentos curtos e relativamente leves para permitir fácil manuseio e ajustes durante a locação (posicionamento). No entanto, os demais segmentos das colunas precisam de um guindaste para montalos todos, um após outro e, possibilitar a instalação do sistema de cabos de aço para içamento dos chassis. Para edifício muito alto, as colunas receberão na montagem um travamento no topo constituído por um quadro de vigas

17/24 metálicas treliçadas. Este guindaste deve retornar no fim da obra para retirar o último segmento com os cabos recolhidos e a roldana no topo da coluna e, no lugar destes, montar os reservatórios metálicos para água de incêndio, água potável e água de reuso.

[59] Concluídos os blocos de fundação os módulos específicos das colunas serão montados sobre os de arranque e na sequência os que contêm as roldanas.

[60] As roldanas no topo têm suporte hidráulico que permite deslocamento vertical milimétrico com comando remoto na cabine de comando para possibilitar o ajuste necessário da elevação do chassi para introdução da barra de travamento, através de dispositivo hidráulico, nos orifícios dos inseridos do chassi e da coluna para travar e sustentar o pavimento na posição definitiva.

[61] Os cabos de aço que farão a tração dos chassis também serão tantos quantos forem necessários e ficarão alojados e ancorados em inseridos metálicos no espaço inscrito das colunas com livre acesso para os deslocamentos verticais dos acessórios, tanto na prumada do gancho do anel metálico do chassi, como na prumada do cabo de arraste que desce para a roldana do bloco de fundação.

[62] O sistema de cabos para içamento é previamente preparado no solo e constituído de dois enroladores de cabos de aço motorizados.

[63] Um dos enroladores contém o cabo de aço em toda sua extensão, adequadamente armazenado com os demais acessórios incorporados, e é fixado na coluna no segmento de topo próximo as roldanas.

18/24 [64] 0 outro enrolador também contém cabos de aço armazenados e é fixado no primeiro segmento da coluna, próximo ao arranque.

[65] Em cada coluna haverá sempre um par de enroladores (um superior e outro inferior) para cada cabo de aço, os quais trabalharão em conjunto. 0 elevador removível permite que, no início e no fim das operações de içamento, um profissional especializado faça a instalação e o recolhimento dos cabos.

[66] Na etapa (e) os chassis serão fundidos na plataforma operacional ao nível do chão. Os chassis serão dotados de um anel metálico robusto, estruturalmente solidário e especialmente preparados para envolver e se deslocar ao longo das colunas com dispositivo para conexão dos ganchos de elevação e também dos olhais para encaixe das barras de travamento e sustentação dos chassis.

[67] Esse anel metálico fica circunscrito ao perímetro da coluna e é inserido no concreto estrutural do chassi ou soldado nos perfis se o chassi for de estrutura metálica, assegurando sempre a integração estrutural com o chassi, mas totalmente isolado da forma metálica fixada ao chão para ser içado junto com o chassi.

[68] 0 anel metálico, peça fundamental para a operacionalidade do sistema é bipartido e sua montagem acontece no entorno dos arranques das colunas pela união das duas partes que deverá encaixar-se na forma da plataforma.

[69] Os chassis serão concretados na mesma forma em 2 fases para permitir a colocação de todos os embutidos como: eletrodutos para fios elétricos, para telefone, para

19/24 cabos de informática, e tubos para canos de água, de esgoto, de gás, de água de incêndio, de sistemas de alarme, de guias para fixação dos painéis de vedação; de caixilhos e para caixas de passagem, etc.

[70] Finalizadas as instalações dos embutidos, os chassis serão concretados e o concreto curado a vapor, com rigoroso controle de qualidade. O tempo de 3 a 4 dias requerido para alcançar a resistência do maciço será usado para corrigir eventual deformação do chassi e execução das instalações hidrossanitárias à meia altura e, também, para depositar o material de acabamento e vedação do pavimento na superfície do chassi que vai subir.

[71] Sendo assim, o chassi será obtido após a segunda fase de concretagem quando o concreto se solidifica e se transforma em uma placa rígida e resistente com todas as redes de utilidades incorporadas e testadas. As lajes apoiadas nas colunas apresentam uma deformação no centro e nas bordas livres que cresce proporcionalmente com o aumento da distância entre as colunas. Para cada produto, as flechas nestes pontos são avaliadas e a correção para se obter o nivelamento do chassi será feito com a aplicação de cabos de propensão (tipo Dywidag) e/ou fibra de carbono na fase de fabricação.

[72] Esse tempo é o necessário para preparar os guinchos, cabos de içamento, os dispositivos de acionamento das barras de travamento para fixação do chassi nas colunas e, pequenas vigas metálicas treliçadas de fixação da torre do elevador de pessoal no chassi.

[73] No dia programado para o içamento, que deve gastar de 2 a 6 horas, a atividade produtiva na plataforma

20/24 operacional será temporariamente paralisada até que a fixação do chassi fique concluída.

[74] Na sequência serão feitas as inspeções e testes para liberar o içamento do chassi que será fixado às colunas na posição definitiva.

[75] Após os testes, quando os chassis estiverem prontos para o içamento, serão montados os dispositivos hidráulicos, que são os responsáveis por acionar o deslocamento das barras de travamento e sustentação quando o chassi alcançar o nível projetado. Estes dispositivos hidráulicos são dotados de câmeras para possibilitar o comando remoto na cabine de comando.

[76] Como o processo de execução dos chassis é continuo tão logo ele seja executado, deverá ser transferido para o fim da coluna de produção, isto é, o pavimento mais alto.

[77] Em posições estratégicas serão instalados bicos para injetar ar comprimido na desforma que é a remoção do chassi da Forma e viabilizar o içamento.

[78] Na etapa (f) as colunas de sustentação irão receber os chassis que ficarem prontos. Os chassis serão içados tendo as colunas como guias e fixados em uma sequência de cima para baixo, ou seja, primeiro a cobertura, em seguida o último andar, depois o penúltimo andar e nesta sequência até o andar mais baixo, isto é, o primeiro andar, conforme mostrado na Figura 4 . A concentração de cargas nas colunas devido ao carregamento estático e dinâmico requer blocos de fundação com estacas de grande capacidade de carga onde são ancorados os arranques das colunas.

21/24 [79] A Figura 5 mostra um exemplo de um edifício industrializado com 6 andares e laje de 325m².

[80] O bloco de fundação abriga uma roldana interna que direciona um ou mais cabos de aço que descem das roldanas no topo da coluna para o enrolador do guincho e permitir ajustes na locação e elevação das colunas, uma vez que o processo é industrial e a precisão é milimétrica.

[81] O içamento é feito por cabos de aço que pendurados nas roldanas no topo das colunas engatam os ganchos nos inseridos do anel metálico do chassi e são tracionados por guinchos de arraste locados fora do perímetro do edifício, conforme mostrado na Figura 6.

[82] O processo de içamento pode ser feito por guinchos hidráulicos instalados no topo das colunas ou por guinchos no solo que devem trabalhar simultaneamente de forma sincronizada para tracionar os cabos e executar a elevação dos chassis.

[83] Os guinchos instalados no solo em posições opostas ao longo do eixo longitudinal da edificação, sobre fundações adequadas um pouco afastadas do perímetro do chassi, precisam ter grande capacidade de tração para arraste e baixa velocidade do cabo.

[84] O diâmetro dos enroladores deverá acomodar com folga toda a extensão de cabo, em uma única volta, necessária a elevação do chassi até a posição definitiva na condição mais desfavorável.

[85] Os guinchos devem ter freio, travamento mecânico e operarem com paradas programadas sob comando remoto.

[86] Após serem conectados aos ganchos do anel metálico do chassi os cabos serão submetidos a um ajuste

22/24 inicial de tensão que antecede o içamento. Este ajuste se dará pelo deslocamento vertical da roldana no topo das colunas promovido por dispositivos hidráulicos sob comando remoto e garantirão que os robustos guinchos com grande capacidade de carga trabalharão simultaneamente sincronizados e com velocidade constante.

[87] No inicio da operação de içamento, as amarras do sistema de condicionamento do cabo de aço do enrolador superior nas colunas serão liberadas, todavia, os dois extremos do cabo de aço serão mantidos fixos, em que o cabo de aço do enrolador inferior puxa o gancho de tração do anel metálico do chassi em toda a altura da coluna.

[88] Em seguida, o mesmo cabo do enrolador inferior puxa uma das pontas, agora liberada, do cabo de aço que passa sobre a roldana e fica armazenado no enrolador superior, para ser conectado no guincho de arraste. A outra ponta permanecerá fixa no enrolador superior. Durante o processo, sempre que um chassi sobe, é preciso puxar de volta o gancho para conexão com o próximo chassi. No final das operações de içamento, os cabos serão recolhidos tanto no enrolador inferior como no superior com todos os acessórios incorporados.

[89] 0 enrolador superior, o qual armazena todo o comprimento de cabo necessário ao procedimento de içamento, é condicionado e fixado à coluna no segmento de topo com as roldanas para ser removido e dar lugar a instalação da caixa dágua. 0 enrolador inferior, o qual tem cabo de aço mais fino e comprimento menor, é simplesmente removido para posterior utilização.

23/24 [90] Quando o chassi alcançar a posição programada precisará ser travado mecanicamente de forma automática para permitir que o cabo receba novo ajuste, se necessário for, de elevação, por meio de pequenos deslocamentos das roldanas no topo da coluna até atingir a elevação correta para permitir a introdução das barras de travamento nos orifícios dos inseridos na coluna.

[91] Os guinchos e os demais dispositivos envolvidos no içamento, que operam sob um comando unificado, precisam trabalhar de forma sincronizada e harmônica, integrados no processo.

[92] Os chassis após elevação, posicionamento e travamento, terão montado na parte inferior uma bandeja em cada coluna, fixadas por parafusos especiais, para receber um grouteamento que assegura o apoio perfeito e solidário do chassi na coluna.

[93] Paralelamente, na etapa (g) irá ocorrer a execução de forma contínua das atividades de fechamento e acabamento dos pavimentos na sequência de montagem de cima para baixo.

[94] Tão logo os chassis estejam fixados nas colunas, será iniciada a montagem dos painéis de vedação (em gesso acartonado, dry wall, placa cimentícia, etc.) para dividir, isolar e completar os de meia altura das instalações hidrossanitárias com suas respectivas portas, janelas e demais elementos construtivos.

[95] Na etapa (h) a inserção de elevadores e escadas que serão de preferência metálicas será liberada para execução logo após a fixação do chassi do primeiro andar e ao finalizar a fixação dos chassis o último módulo das

24/24 colunas será substituído por outro modulo com reservatórios que atendam a demanda de água potável, para incêndio e água de reuso.

[96] Após isso, na etapa (i) ocorrerá a interligação dos sistemas de utilidades com as redes de alimentação e dos efluentes desses mesmos sistemas com as prumadas e/ou tubos de queda para se conectar às redes coletoras para tratamento com reuso ou descarte, bem como interligação dos demais sistemas de elétrica, telefonia, sinal etc.

[97] Para finalizar, na etapa (j) ocorrerá a remoção da plataforma operacional e da Forma para concretagem do piso com execução de construções previstas no projeto arquitetônico.

[98] Toda a operação, não só de fabricação, mas também de elevação e fixação dos chassis são controladas através de monitores em uma Cabine de Comando para garantir qualidade, prazo, custo e segurança.

[99] Depois do processo finalizado, ocorrem os tratamentos externos para estacionamento de veículos e paisagismo. No caso de edifícios em concreto armado é recomendável que o subsolo do andar térreo seja preservado.

para construção de segundo processos

Eventual escavação do subsolo estacionamento de automóveis, convencionais, poderá ocorrer fora do perímetro do edifício. Todavia se a edificação for em estrutura metálica não há restrições quanto a ocupação do subsolo.

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Claims

Reivindicações

1. Processo industrial para a construção de edifícios CARACTERIZADO por compreender as etapas de:

Execução do estaqueamento;

Concretagem dos blocos de fundação e fixação da

a) Execução do b) Concretagem ia no solo; c) Montagem da : d) Montagem das e) Fundição dos f) Içamento dos g) Fechamento e h) Substituição

Substituição do último módulo das colunas e instalação de elevadores e escadas;

i) Interligação dos sistemas de utilidades;

j) Remoção da plataforma operacional e da forma.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERI ZADO por na etapa b) o bloco de fundação das colunas ser concretado em 2 fases:

• a primeira é para assegurar o posicionamento da roldana no interior do bloco para um ou mais cabos dependendo do edifício e permitir a locação topográfica com controle planialtimétrico do arranque das colunas;

• a segunda é para ancorar os chumbadores.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO por nessa área também serem executados os grampos e/ou tirantes para ancorar a forma metálica, com a superfície preparada para receber a fundição de todos os chassis do edifício.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERI ZADO por na etapa c) a plataforma operacional ser

2/5 preparada no local da edificação logo após a execução dos blocos de fundação e da Forma em área plana compactada e com acessos pavimentados; por sobre a Forma fixa no chão, com espaço adequado para a montagem do anel metálico, acima do bloco de fundação e junto ao arranque das colunas serem montadas as armaduras de aço, tanto das vigas como das lajes, para uma concretagem em 2 níveis; em nível acima da Forma serem instaladas plataformas móveis; afastado do perímetro do chassi ser instalada uma rede de utilidades; e no solo ser instalada uma rede de drenagem.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO por esses dispositivos ficarem instalados ao rés do chão e, permitirem acessar a Forma que tem a conformação do fundo da laje a ser usada para moldagem do chassi, que é fabricado em: concreto armado com ou sem fibra de carbono e/ou aço de protensão; em estrutura metálica e/ou estrutura mista de perfis metálicos e concretos .
6. Processo, de acordo com as reivindicações 4 e 5, CARACTERIZADO por uma cabine de comando ser instalada em uma elevação acima da plataforma operacional com vista panorâmica, fora do perímetro da edificação.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por na etapa d) serem montadas as colunas, com instalação dos cabos de içamento e encaixe do primeiro anel na Forma; as colunas sendo constituídas de perfis de aço laminado, distribuídos nos vértices de figuras geométricas de 4—ou mais lados; sendo interligadas, contraventadas, enrijecidas com barras contendo orifícios, saliências, furos passantes e rosqueados, cremalheiras; e

3/5 sendo preparadas para receber outros dispositivos de encaixe ou equipamentos de elevação, também metálicos, na sequência de montagem dos chassis.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO por as colunas serem fabricadas em uma caldeiraria em quatro segmentos: o arranque, o módulo padrão, o topo com roldanas e o da caixa de água; o arranque ser menor e dotado de uma placa base com furação para os chumbadores e os demais módulos padrão serem construídos de acordo com a legislação de transporte local;

e o último módulo ser dotado de cilindros hidráulicos e roldanas e ser removido após o içamento de todos os chassis para permitir a instalação das caixas de água.
9. Processo, de acordo com as reivindicações 7 e 8, CARACTERIZADO por as colunas serem dotadas de pequenos elevadores removíveis e por os arranques das colunas serem segmentos curtos e leves e os demais segmentos das colunas precisarem de um guindaste para monta-los, um após outro e, possibilitar a instalação do sistema de cabos de aço para içamento dos chassis.
10. Processo, de acordo com as reivindicações 7 a 9, CARACTERIZADO por os cabos de aço serem tantos quantos forem necessários e ficarem alojados e ancorados em inseridos metálicos no espaço inscrito das colunas com livre acesso para os deslocamentos verticais dos acessórios, tanto na prumada do gancho do anel metálico do chassi, como na prumada do cabo de arraste que desce para a roldana do bloco de fundação; em que o sistema de cabos para içamento é previamente preparado no solo e constituído de dois enroladores de cabos de aço motorizados

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11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO por um dos enroladores conter o cabo de aço em toda sua extensão, adequadamente armazenado com os demais acessórios incorporados, e fixado na coluna no segmento de topo próximo as roldanas, e o outro enrolador também conter cabos de aço armazenados e fixado no primeiro segmento da coluna, próximo ao arranque.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por na etapa e) os chassis serem fundidos na plataforma operacional ao nível do chão e serem dotados de um anel metálico com dispositivo para conexão dos ganchos de elevação e também dos olhais para encaixe das barras de travamento e sustentação dos chassis, circunscrito ao perímetro da coluna e inserido no concreto estrutural do chassi ou soldado nos perfis se o chassi for de estrutura metálica; bipartido e sua montagem ser no entorno dos arranques das colunas pela união das duas partes que deverá encaixar-se na forma da plataforma.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO por os chassis serem concretados na mesma forma em 2 fases para permitir a colocação de todos os embutidos e o concreto ser curado a vapor; as instalações hidrossanitárias serem executadas à meia altura, o material de acabamento e vedação do pavimento serem depositados na sua superfície; e por quando os chassis estiverem prontos para o içamento, serem montados os dispositivos hidráulicos dotados de câmeras e em posições estratégicas serem acionados os bicos para injetar ar comprimido na desforma.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERI ZADO por na etapa f) as colunas de sustentação

5/5 receberem os chassis que ficarem prontos e os mesmos serem içados tendo as colunas como guias e fixados em uma sequência de cima para baixo; por o bloco de fundação abrigar uma roldana interna e o içamento ser feito por cabos de aço que pendurados nas roldanas no topo das colunas engatam os ganchos nos inseridos do anel metálico do chassi e são tracionados por guinchos de arraste locados

fora do perímetro do edifício. 15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por o processo de içamento ser feito por guinchos hidráulicos instalados no topo das colunas ou por

guinchos no solo que devem trabalhar simultaneamente de forma sincronizada para tracionar os cabos e executar a elevação dos chassis, instalados no solo em posições opostas ao longo do eixo longitudinal da edificação, sobre fundações adequadas afastadas do perímetro do chassi; o diâmetro dos enroladores acomodar com folga toda a extensão de cabo, em uma única volta; e os guinchos terem freio, travamento mecânico e operarem com paradas programadas sob comando remoto.
16. Processo, de acordo com as reivindicações 14 e 15, CARACTERIZADO por os chassis após elevação, posicionamento e travamento, terem montados na parte inferior uma bandeja em cada coluna, fixadas por parafusos especiais, para receber um grouteamento; e após a fixação dos chassis nas colunas ser iniciada a montagem dos painéis de vedação.

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