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QUALIDADE DO PROJETO NA ENGENHARIA

RODOVIÁRIA:

aplicação no caso de estudos geológicos e geotécnicos desenvolvidos nas obras de

duplicação da BR-381

Carlos Henrique Costa JardimDiretor Executivo

Objetivos◼ Possibilidade de se propor diretrizes e métodos que se

baseiam em princípios de qualidade, racionalização e construtibilidade

◼ RESGATE DA QUALIDADE NA EXECUÇÃO DE PROJETOS

◼ O objetivo só pode ser alcançado – objetivos parciais◼ Discutir o conceito de qualidade e projeto◼ Avaliar a contribuição potencial da organização do

processo do projeto para a qualidade na construção de rodovias

◼ A colocação dos conceitos de racionalização e construtibilidade como mecanismos de redução de custos/aumento da produtividade

◼ Sistematização das metodologias de cálculos geotécnicos

Qualidade e Projeto◼ Evolução dos conceitos de qualidade

❑ Taylorista-fordista❑ Pós-guerra

◼ COM A CRIAÇÃO DA SÉRIE “ISO” (1986)

◼ QUALIDADE: “a totalidade das propriedades e características de um produto ou serviço que lhe conferem capacidade de satisfazer necessidades implícitas ou explícitas”

◼ GESTÃO DA QUALIDADE – complementação de objetivos organizacionais: crescimento, captação de recursos humanos, lucratividade, meio ambiente, segurança

◼ PRODUÇÃO: ENGENHARIA E PROCESSO INDUSTRIAL –DIFERENCIAÇÃO DOS CONCEITOS – relação qualidade-custos

Desperdício estimado, expresso em percentagem do custo da obra(Picchi, 1993)

_____________________________________________________________

ORIGENS DO DESPERDICIO DESPERDÍCIO ESTIMADO

(% sobre o custo da obra)

Entulho gerado 5,0

Espessuras adicionais de argamassa 5,0

Dosagens de argamassa e concreto não otimizadas 2,0

Reparos e re-serviços não computados no entulho 2,0

Projetos não otimizados 6,0

Perdas de produtividade devidas a problemas de qualidade 3,5

Custos devidos a atrasos 1,5

Reparos em obras entregues a clientes 5,0

_____________________________________________________

TOTAL 30,0

◼ Distribuição dos custos de falhas da qualidade na Suécia, internas e externas (Hammarlund & Josephson, 1992)

_______________________________________________________________________◼ ORIGENS DA FALHA INTERNAS EXTERNAS

(% relativa) (% relativa)◼ Cliente 3% -◼ Projeto 20% 51%◼ Gerenciamento 34% -◼ Execução 20% 26%◼ Materiais 20% 10%◼ Equipamentos 1% -◼ Pós-ocupação - 9%◼ Outros 2% 4%

TOTAL (face aos custos de produção) 6% 4%

Importância do projeto na buscada qualidade

22%

15%

8%5%4%

46%

execução materiaisuso execução rápidaoutros concepção e projeto

Origens de problemas patológicos das construções

(Motteu & Cnudde, 1989)

◼ Juran e Gryna (1991): “ciclo da qualidade – modelo conceitual das atividades que influenciam a qualidade do produto ou serviço...abrangendo desde a identificação das necessidades até a avaliação se essas atividades estão sendo satisfeitas”

◼ Ramos (1998): ciclo seqüencial – elementos de produção seriada e contínua – discutível para a construção civil

O projeto e o ciclo da qualidade

Destaca o projeto do produto e do processo

Planejamento da qualidade ≠ planejamento de produção

Avaliação pelo produtor e pelo usuário -retroalimentação

Garantia da qualidade e o projeto◼ Desafio – Aplicação dos princípios de qualidade

◼ Ações de gestão❑ Adotar métodos gerenciais participativos❑ Implantar a filosofia da qualidade por TODOS❑ Valorizar a capacidade criativa e de autocontrole❑ Treinamento de postura pró-ativa frente aos clientes

ESTRUTURA ORGANIZACIONAL DEFICIENTE

FATORES HUMANOS E DE RELACIONAMENTO

O projeto e o empreendimento de construção de rodovias

◼ Cambiaghi (1992): “os empreendedores, para aproveitar o ‘boom’ econômico, tem levado a uma diminuição cada vez maior do tempo para projetos

PROJETO POUCO VALORIZADO – PRODUTO COMPROMETIDO

- NA PRÁTICA – PROJETO É VISTO COMO UMA ATIVIDADE ONEROSA

• COM A VALORIZAÇÃO DAS FASES INICIAIS DE UM

EMPREENDIMENTO E AS DECISÕES AI TOMADAS, A

CAPACIDADE DE SE INFLUENCIAR O SEU CUSTO FINAL É

GRANDE (Barros e Melhado, 2013)

Alta

Baixa

Início TérminoTEMPO

CA

PA

CID

AD

E D

E IN

FL

UE

NC

IAR

OS

CU

STO

S D

O E

MP

RE

EN

DIM

EN

TO

Est udo de V iab ilidade

Pro jet o

C ont rat ação

Execução

U so e M anut enção

Capacidade de influenciar o custo final de um empreendimento ao Longo de suas fases (Barros e Melhado, 2013)

100%

TEMPO

Possibilidade Interferência

Custo Acumulado da

Construção

EST. DE

VIABILIDADE

CONCEPÇÃO DO

PROJETO

• Hammarlund e Josephson- 2013 - DESTACAM A IMPORTÂNCIA DAS FASES

INICIAIS DE UM EMPREENDIMENTO PARA REDUZIR SEU CUSTO FINAL E O

BAIXO CUSTO INICIAL COM RELAÇÃO AO CUSTO TOTAL

Avanço do empreendimento em relação à chance de reduzir o custo (Hammarlund e Josephson, 2013)

TEMPO

CUSTO MENSAL DO EM’PREENDIMENTO

INÍCIO EFETIVO DA OBRA

PROJETO

• A análise da figura representa o comportamento efetivo

do processo de implantação da BR-381

• A atividade de projeto apresenta custo reduzido e pouco tempo para

ser elaborado

• O hiato temporal existente entre o período de conclusão do projeto

e o início efetivo das obras provocaram sua desatualização tecnológica

e econômica

Gráfico que relaciona o tempo de desenvolvimento de um empreendimento e o custo mensal das atividades (Barros e Melhado, 2013)

• Melhado e Violani(1992): “PARA SE OBTER SUCESSO NUM DADO

EMPREENDIMENTO, O PROJETO NÃO PODE SER RESUMIDO À CARACTERIZAÇÃO

GEOMÉTRICA NO PAPEL DA OBRA A SER CONSTRUÍDA. O PROJETO DEVE CARACTERIZAR,

ALÉM DO PRODUTO, O SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO, OU SEJA, AS IMAGENS PARCIAIS

DAS FASES DE EXECUÇÃO”

CUSTO MENSAL DO EMPREENDIMENTO

TEMPOPROJETO

Maior investimento no

Projeto

Gráfico que relaciona o tempo de desenvolvimento de um empreendimento e o custo mensal das atividades, com maior investimento na fase de projeto (Barros e Melhado, 2013)

O significado de projeto no contexto do empreendimento

◼ Melhado e Violani (1992) - CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO EM QUATRO DIVISÕES PRINCIPAIS:❑ EMPREENDEDOR: geração do produto❑ PROJETISTA: formalização do produto❑ CONSTRUTOR: fabricação do produto❑ USUÁRIO: utilização do produto

QUALIDADE • EMPREENDEDOR

• CONSTRUTOR

• USUÁRIO

CLIENTES

• Inserido no contexto do ciclo do empreendimento –caracterização das dificuldades que conduzem às distorções do projeto – AFETAM SUBSTANCIALMENTE OS PRINCÍPIOS DA QUALIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL

– projeto arquitetônico pressionado com relação aos prazos –APROVAÇÃO DO PROJETO

– Interesses de ‘marketing’/político x interesse pela qualidade

– espera da viabilização de recursos – posterga o detalhamento do projeto

– contratação dos projetistas SEMPRE com base em menores preços – redução dos custos nas fases iniciais

– CONTEXTO – PROJETO COMO INSTRUMENTO PARA APROVAÇÃO E OBTENÇÃO DE RECURSOS FINANCEIROS

Racionalização construtiva através do projeto

◼ Nogueira de Paula (1932): “sistema de organização que deve provocar o acréscimo do rendimento econômico com o acréscimo da produção, o abaixamento dos preços e o melhoramento da qualidade dos produtos”

◼ Novo Dicionário Aurélio: “racionalizar é tornar mais eficiente um processo pelo emprego de métodos científicos”

◼ Sabbatini (1989): “processo composto pelo conjunto de todas as ações que tenham por objetivo otimizar o uso de recursos materiais, humanos, organizacionais, energéticos, financeiros e temporais disponíveis na construção”

INTRODUÇÃO DO CONCEITO NA FASE DE PROJETO – COMPONENTES PADRONIZADOS E COORDENADOS DIMENSIONALMENTE

Construtibilidade como filosofia de projeto

◼ Viollani (1991): “integração do conhecimento de construção a todas as etapas de um empreendimento”

◼ Construction Industry Institute: “o uso ótimo do conhecimento e da experiência em construção – NO PLANEJAMENTO, PROJETO, CONTRATAÇÃO – atingir objetivos globais do empreendimento

◼ Sabbatini (1989): “para que seja otimizado o processo de construção, há a necessidade de considerar-se na ETAPA DE PROJETO os fatores relacionados com operações construtivas”

O PROJETO NÃO PODE SER UMA ATIVIDADE INERENTE A SI MESMA

Ações de construtibilidade a serem adotadas na etapa de projeto

◼ Cronogramas de projeto conter as reais necessidades da etapa de execução

◼ Desde os estudos iniciais – considerar os principais métodos executivos possíveis – ganho de eficiência

◼ Elementos de projeto normalizados◼ Acessibilidade de pessoal, materiais e equipamentos◼ Interação Clima x Etapas da obra◼ As informações do projeto devem ser simples e eficazes

◼ Simplificação do projeto – execução mais fácil no campo◼ Comunicação mais precisa e eficaz do conteúdo do projeto◼ Gerenciamento eficaz da execução da obra◼ Uso mais adequado dos recursos disponíveis para projetar e

construir

RESULTADOS POSITIVOS

TORNAR ALGO MAIS FÁCIL DE SER CONSTRUÍDO

ORIENTAÇÃO EFETIVA DO PROJETO À EXECUÇÃO

Estudo de caso – aplicação da metodologia proposta na estabilização dos taludes da BR-381◼ HISTÓRICO DE OBRAS DE CONTENÇÃO

❑ Mesopotâmia (3.200/2.800 a.C.) – muros de alvenaria de argila contendo aterros

❑ Brasil (século 18) – fortificações costeiras e obras portuárias❑ Brasil (século 19) – contenções urbanas (Bahia e RJ) e expansão das

obras ferroviárias◼ HISTÓRICO E ANTECEDENTES DAS OBRAS DA BR-381

❑ Taludes projetados inicialmente 1,5V : 1,0 H (56o)❑ Solução proposta pelo empreendedor – abatimento para 1,0H : 1,0V

(45o)IMPOSSÍVEL A EXECUÇÃO – POSSIBILIDADE DE REALIZAÇÃO DOS ESTUDOS

Análises e métodos de estabilização de taludes◼ Duncan e Wright (1980): “todos os métodos de análise através

do equilíbrio limite apresentam quatro características em comum;❑ Todos utilizam F=s/τ❑ Todos assumem que os parâmetros de resistência são

independentes do comportamento tensão - deformação❑ Todos utilizam equações de equilíbrio para o cálculo de valores

médios de τ e σn (s = c + σn tanΦ)❑ Todos os métodos empregam suposições para o balanço das

equações◼ OS MÉTODOS MAIS COMUNS DIVIDEM A MASSA ACIMA DA

SUPERFÍCIE DE RUPTURA EM LAMELAS VERTICAIS

Forças atuando em uma fatia típica(Duncan e Wright, 1980)

Diferenças entre as suposições no que diz respeito às forças paralelas nos métodos mais comuns de análise de estabilidade de taludes (Duncan e Wright, 1980)

Sistematização dos processos de estabilização de taludes

Hoek e Bray, 1981

Principais métodos de estabilização de taludes (Kanji, 1997)

PRINCÍPIO BÁSICORedução das Pressões Hidrostáticas Drenagem Superficial (canaletas, revestimento vegetal, impermeabilização)

Drenagem Interna (DHP´s, galerias, drenos radiais, drenos de areia, geotêxteis filtrantes)

Redução das Tensões Cisalhantes Suavização do Talude (suavização geral, corte no topo, berma no pé)

Introdução de Forças Resistentes Estabilização sem pré-escavação (cortinas atirantadas, estacas, chumbadores/tirantes isolados)

Estabilização exigindo pré-escavação e reaterro (muros de arrimo, solo reforçado com elementos

a tração, grampeamento, geotexteis ou geogrelhas, micro-ancoragem, terra-armada, pneu-sol)

Melhoria das Propriedades do Solo Solo-cimento

Inclusão de elementos de malha

Injeções Químicas

Sistemas Radiculares

Apoios Estruturais Vigas verticais de concreto

Barreiras de Proteção Muros de Impacto

Cercas de Retenção

Telas Metálicas

PRINCIPAIS MÉTODOS DE ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES (Kanji, 1997)

MÉTODO DE ESTABILIZAÇÃO

• HIPÓTESE PRECONIZADAS

Comparativo de custos de obras

Manual Técnico de Encostas/GeoRio 2000

• RESULTADOS OBTIDOS

Comparativo de custos de obras

0

100

200

300

400

500

600

700

0 100 m 200 m 300 m 400 m

Distância

Cust

o (U

$S/m

2 )

Concreto Armado LCiclópicoCortina AncoradaSolo Grampeado

Manual Técnico de Encostas/GeoRio 2000

Estudo das ocorrências

Estudo das ocorrências

JARAGUÁ

Perus

JACARANDASJARDIM DOS

PLANÍCIES ALUVIAIS

COLINAS E MORROTES

MORROTES E MORROS BAIXOS

MORROS

MORROS ALTOS E SERRAS

UNIDADES GEOTÉCNICAS SUBUNIDADES SUBSTRATO ROCHOSO

2D xistos e filitos

4A4C4E

quartzitos

rochas metabásicas

1

2

3

4

5

- aluvião

LIMITE UNIDADELIMITE SUBUNIDADE

3A3B3C3D

granitos e gnaisses

xistos e filitossedimentos da bacia de São Paulo

migmatitos

3E rochas metabásicas3F

xistos e filitosgranitos e gnaisses

5A5B5C5D

granitos e gnaisses

xistos e filitos

migmatitos

LEGENDA SIMPLIFICADA

quartzitos

TRECHO-1

TRECHO-2

TRECHO-3TRECHO-4

TRECHO-5

TRECHO-6

TRECHO-1

MAIRIPORÃ

BATÓLITO DA CANTAREIRA

“STOCK” DE MAIRIPORÃ

JARAGUÁ

Perus

JACARANDASJARDIM DOS

PLANÍCIES ALUVIAIS

COLINAS E MORROTES

MORROTES E MORROS BAIXOS

MORROS

MORROS ALTOS E SERRAS

UNIDADES GEOTÉCNICAS SUBUNIDADES SUBSTRATO ROCHOSO

2D xistos e filitos

4A4C4E

quartzitos

rochas metabásicas

1

2

3

4

5

- aluvião

LIMITE UNIDADELIMITE SUBUNIDADE

3A3B3C3D

granitos e gnaisses

xistos e filitossedimentos da bacia de São Paulo

migmatitos

3E rochas metabásicas3F

xistos e filitosgranitos e gnaisses

5A5B5C5D

granitos e gnaisses

xistos e filitos

migmatitos

LEGENDA SIMPLIFICADA

quartzitos

TRECHO-1

TRECHO-2

TRECHO-3TRECHO-4

TRECHO-5

TRECHO-6

TRECHO-1

JARAGUÁ

Perus

JACARANDASJARDIM DOS

PLANÍCIES ALUVIAIS

COLINAS E MORROTES

MORROTES E MORROS BAIXOS

MORROS

MORROS ALTOS E SERRAS

UNIDADES GEOTÉCNICAS SUBUNIDADES SUBSTRATO ROCHOSO

2D xistos e filitos

4A4C4E

quartzitos

rochas metabásicas

1

2

3

4

5

- aluvião

LIMITE UNIDADELIMITE SUBUNIDADE

3A3B3C3D

granitos e gnaisses

xistos e filitossedimentos da bacia de São Paulo

migmatitos

3E rochas metabásicas3F

xistos e filitosgranitos e gnaisses

5A5B5C5D

granitos e gnaisses

xistos e filitos

migmatitos

LEGENDA SIMPLIFICADA

quartzitos

TRECHO-1

TRECHO-2

TRECHO-3TRECHO-4

TRECHO-5

TRECHO-6

TRECHO-1

TRECHO 1

• GRANODIORITO DO MACIÇO CANTAREIRA• CAPEAMENTO DE COLÚVIO POUCO ESPESSO• SOLO RESIDUAL MADURO SOTOPOSTO• MATERIAL PREDOMINANTE - SOLO RESIDUAL JOVEM • CORPO ROCHOSO MEDIANAMENTE FRATURADO: 1 A 2 FRAT./m

Estudo das ocorrências

Estudo das ocorrências

TRECHO 1

TRECHO 1

ESTACA 4490

ESTACA 4500

Estudo das ocorrências

TRECHO 1

INÍCIO DO TRECHO

BLOCOS DE ATÉ 10 m³

PLANOS DE FRATURASBEM DEFINIDOS

CONDICIONANDOAS EROSÕES

MATERIAL DEPOSITADONO PÉ DO TALUDE

TRECHO 1

ESCAVAÇÕES INCOMPLETAS

EROSÕES DESENVOLVENDO-SEPARALELAMENTE AOSPLANOS DE FRATURAS

E NO CONTATOSOLO-ROCHA

TRECHO 1

AFLORAMENTO DE GRANODIORITOAINDA NÃO ESCAVADO NA ÉPOCA

DOS TRABALHOS

PRESENÇA DE GRANDES BLOCOS DE ROCHACOM POSSIBILIDADES DE QUEDAS

LOCALIZADAS

BLOCOS FRATURADOSNO TALUDE INFERIOREROSÃO NO CONTATO

SOLO-ROCHA

TALUDE INFERIOR CONDICIONADOGEOMETRICAMENTE

POR FRATURASTRECHO 1

Estudo das ocorrências - soluções

Estudo das ocorrências - soluções

Estudo das ocorrências - soluções

Estudo das ocorrências - soluções

SOLUÇÕES PROPOSTAS

SOLUÇÕES DO ÓRGÃO

,000

500000,000

1000000,000

1500000,000

2000000,000

2500000,000

3000000,000

3500000,000

1900ral 1900ral 1900ral 1900ral1900ral

1900ral

73

24

40,1

9000

87

7664,2

6000

2633284,1

9000

53

54

11

,95

000

11

47

71

3,2

40

00

42

41

53

,38

00

0

1341317,77000

922381,2

5000

3261927,59000

1326547,58000 1451084,69000

1054360,66000

CUSTOS (R$)

SOLUÇÕES

GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE OS CUSTOS DAS INTERVENÇÕES

SOLUÇÕES PROPOSTAS

SOLUÇÕES DO ÓRGÃO

9.357.619,51

6.350.667,21

,000 1000000,000 2000000,000 3000000,000 4000000,000 5000000,000 6000000,000 7000000,000 8000000,000 9000000,000 10000000,000

SOLUÇÕES DEABATIMENTO

SOLUÇÕESPROPOSTAS

GRÁFICO DE PREÇOS GLOBAL

Análise e proposições – diretrizes para estruturação do processo de projeto

• a filosofia da qualidade e o projeto

- Projeto e o ciclo da qualidade X projeto e o ciclo do empreendimento

DESFAVORÁVEL À IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS DEQUALIDADE – PROJETO EM 2O PLANO

-ESTREITAR AS RELAÇÕES PROJETO x PLANEJAMENTO

-USO, OPERAÇÃO, MANUTENÇÃO – RETROALIMENTAÇÃO

-INTEGRAÇÃO DO PROJETO E A EXECUÇÃO – A.T.O.

-INSERÇÃO ADEQUADA DO PROJETO NO CICLO DO EMPREENDIMENTO

INTEGRAÇÃO DO PROJETO AOS DEMAIS PROCESSOS DO CICLO DA QUALIDADE

• enfoque sistêmico do processo e qualidade do produto

- Projeto X influências no empreendimento

EMPREENDIMENTO É O SITEMA QUE CONTÉM O PROJETO

Objetivos humanosambientaisde construção e operação

Limitações características humanastopografia e climatecnologia, normas e leiscustos

Critérios humanos: funcionalidade, confortosociais: significado à sociedadetécnicos: análise de desempenhoeconômicos: custo/benefício

metodologia de projeto

conhecimento prático

apoio de consultoria

DADOS DE ENTRADA

concepção

planejamentoanálise

seleção

síntese final

PROJETO

Soluções de projeto

materiaisquantidades

equipamentosdimensões

detalhes

SAÍDAS

RETROALIMENTAÇÃO E CONTROLE

DADOS DE ENTRADAPARA EXECUÇÃO E CONTROLE

ATIVIDADE DE PROJETO INTEGRADA

OBJETIVOS E PROCEDIMENTOS

ATIVIDADES VINCULADAS AO EMPREENDIMENTO

• projeto do produto e projeto do processo

-Engenharia simultânea – participação além de projetistas

-A.T.O.

-Informações da infra-estrutura de produção, organização, planejamento e controle das atividades

ESPECIFICAÇÕES DO PRODUTO E DO PROCESSO

QUALIDADE

Qualidade

do

Produto

Qualidade

do

Processo

Projeto do

Produto

Projeto da

Produção

PROJETO

• padronização na elaboração do projeto

-Normas e especificações obsoletas

-Evolução tecnológica – racionalização e construtibilidade

PROJETO

EXECUÇÃO

B.T.C.

PESQUISA E CONSULTORIA EM TECNOLOGIA CONSTRUTIVA

LEGENDA

TECNOLOGIA

CONSOLIDADA

TECNOLOGIA EM

PROPOSIÇÃO

BANCO DE

TECNOLOGIA

CONSTRUTIVA

Projetos tradicionais – coleta e organização de informações BTC

Projetos inovadores – estruturação prévia do BTC

B.T.C.

MULTIDISCIPLINARIDADE/COORDENAÇÃO

Conclusões-QUALIDADE DO PROJETO – ATENDER “3 CLIENTES”

-MULTIDISCIPLINARIDADE

-DEFINIÇÃO DO CONTEÚDO BÁSICO DO PROJETO

-TERMINOLOGIA MÍNIMA

Desenvolvimento de tecnologia construtiva

Aplicação de princípios de racionalização e construtibilidade

Retroalimentação – MEMÓRIA CRÍTICA

Obrigado!