Situação Geradora de Aprendizagem (SGA)

Situação-problema:

“Ampliação da Escola Municipal Marechal Alberto”.

A cidade Marechal Alberto abriu um concurso para a ampliação da Escola Municipal Marechal Alberto. O intuito da prefeitura é ampliar a escola para atender a demanda do município, que vem crescendo de maneira significativa nos últimos 10 anos.

Você e a sua equipe decidiram participar do concurso. O edital prevê a ampliação do refeitório, cozinha e sanitários, além da construção de 5 novas salas de aula e de um playground.

Dentre as atividades que você e sua equipe deverão desenvolver para participar do edital tem-se: projeto arquitetônico para readequação dos banheiros; dimensionamento da estrutura de concreto armado conforme as referências normativas vigentes, o dimensionamento de sua estrutura e das instalações hidrossanitárias, bem como o dimensionamento geotécnico do solo do local e o projeto estrutural das instalações do complexo.

Além disso, você e a sua equipe deverão apresentar a classificação dos resíduos a serem gerados conforme resolução CONAMA 307/2002 indicando corretamente a destinação para cada classe e listar o conteúdo mínimo para elaboração do plano de gerenciamento dos resíduos sólidos referente a ampliação desta escola.

Para realizar essa considerável quantidade de atividades, vocês precisarão trabalhar interdisciplinarmente diversos conceitos aprendidos ao longo das disciplinas do curso de Engenharia Civil. Atentem-se sempre para a importância de um trabalho integrado e corretamente compatibilizado, científico e tecnologicamente sólido, e que atenda às necessidades de seus clientes! Lembre-se que você e a sua equipe são os responsáveis técnicos pela elaboração desse projeto, portanto qualquer problema que ocorrer será da responsabilidade de vocês. Então, mãos à

obra! Não se esqueçam que o resultado só depende da dedicação de vocês!

Partindo da SGA acima, você e sua equipe deverão analisar os conceitos centrais relacionados ao tema e realizar as tarefas descritas na sequência.

Tarefa 1: Projeto Arquitetônico

Como parte da reforma da escola, foi estipulada a renovação dos banheiros existentes dos alunos. Com base no projeto apresentado a seguir (Figura 1), vocês deverão realizar uma planta baixa com o novo layout do banheiro, contendo um banheiro masculino, um banheiro feminino e um banheiro para portador de necessidades especiais (PNE). Os banheiros (masculino e feminino) deverão ter 6 bacias sanitárias (cabines) e três lavatórios cada um. O banheiro PNE deverá ter uma bacia sanitária, um lavatório, um chuveiro e equipamentos para PNE (barras) conforme NBR 9050/2020.

O projeto da planta baixa deverá ser realizado no AutoCAD ou no Revit, na escala 1:50, com cotas, níveis, nomenclaturas de ambientes e esquadrias, equipamentos sanitários (bacia sanitária, cabines e cubas/pias), e demais elementos gráficos necessários.

Para auxiliar o seu projeto, siga as normas pertinentes, como por exemplo a NBR 6492/2021 que trata sobre Representação de projetos de arquitetura e a NBR 9050/2020 que trata da Acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos.

Tarefa 2: Projeto de Instalações Hidrossanitárias

Com base no projeto arquitetônico elaborado na tarefa anterior, agora você e a sua equipe serão responsáveis por elaborar os projetos hidrossanitários dos banheiros.

Os projetos solicitados são: de abastecimento de água, de coleta de esgoto e de coleta de águas pluviais dos banheiros. Para realizar o dimensionamento, utilize as Normas Brasileiras (NBR 5626, 8160 e 10844) e considere os seguintes aspectos:

• A ampliação será abastecida por um reservatório próprio;

• Não foi solicitada a instalação de água quente, apenas de água fria;

• Os vasos sanitários utilizados devem ser com caixa acoplada;

• A cidade possui coleta de esgoto e galerias de águas pluviais, por esse motivo os efluentes de esgoto e de água da chuva devem ser lançados na rede pública de coleta;

• Não esqueça de prever um ralo nos banheiros, para facilitar o escoamento da água durante a limpeza do ambiente;

• Para o projeto de águas pluviais, considere uma intensidade pluviométrica de 150 mm/h;

• As calhas podem ser de seção semicircular ou retangular;

• Utilize os critérios simplificados de dimensionamento de condutores horizontais e verticais;

Você e a sua equipe devem elaborar agora o projeto no software AutoCad. No relatório deste trabalho vocês deverão apresentar os detalhamentos em planta das tubulações, com os seus respectivos diâmetros e declividades (quando necessário) e os detalhes isométricos da tubulação de água fria.

Para facilitar, você e a sua equipe podem desenhar as instalações de cada sistema (água fria, esgoto e águas pluviais) em plantas separadas, mas não se esqueçam de fazer a compatibilização do projeto antes da entrega final ao cliente.

Observe que não foi solicitado o projeto de todas as instalações do complexo, apenas da área destinada aos banheiros.

Tarefa 3: Calculando o empuxo do solo

Considere que, no terreno onde será realizada a ampliação da Escola Municipal Marechal Alberto, será necessário executar uma escavação de 3 m para criar um subsolo que será utilizado como estacionamento.

Para conter esse desnível, você deverá prever um muro de arrimo, que terá 3 m de altura, 1 m de base e 0,2 m de crista. O solo a ser contido é uma argila de 16 kN/m³ de peso específico e 22° de ângulo de atrito, como na figura que representa a situação 1.

Figura 2 - Situação 1 do muro de arrimo.

Fonte: os autores.

Com base nesse contexto, responda o que se pede:

a) Qual o empuxo ativo atuante nesse muro de arrimo?

b) Apresente o diagrama de empuxo ativo informando a que altura se encontra a resultante.

Agora considere que o solo argiloso terá uma inclinação de 10°, como na figura que representa a situação 2.

Figura 3- Situação 2 do muro de arrimo.

Fonte: os autores.

c) Qual será o novo valor do empuxo ativo?

Tarefa 4: Gestão e Saneamento Ambiental

Na ampliação da escola municipal haverá geração de resíduos da construção civil, sendo necessário conhecer a classificação e destinação adequada dos resíduos assim como das etapas do Plano de gerenciamento de resíduos da construção civil.

Segundo a Política Nacional de Resíduos Sólidos (lei 12.305/2010), os resíduos da construção civil (RCC), são: “os gerados nas construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, incluídos os resultantes da preparação e escavação de terrenos para obras civis”.

A Resolução CONAMA nº 307/2002, classifica e estabelece os possíveis destinos finais dos resíduos da construção civil-RCC, esta resolução também atribui responsabilidades no que se refere à destinação desses resíduos, tanto para o poder público municipal como para os geradores.

A Política Nacional de Resíduos Sólidos no Brasil foi instituída através da Lei nº 12.305 em 2010, em seu artigo 20, estabelece quais os geradores de resíduos sólidos estão sujeitos à elaboração de plano de gerenciamento de resíduos sólidos e neste incluem os geradores de resíduos da construção civil.

O referido plano apresenta a capacidade da empresa de gerenciar adequadamente todos os resíduos gerados em uma obra, com o objetivo de minimizar a geração de resíduos, incluir a reutilização, ou mesmo transformando os resíduos como matéria prima para outros processos produtivos e desta forma reduzir a extração de recursos naturais, evitar a ocorrência de poluição do meio ambiente ou de causar danos à saúde pública.

Questões propostas:

1. Classifique os resíduos da construção civil que serão gerados na ampliação da escola.

2. Apresente usos futuros ou destinação adequada para cada classe de resíduos da construção civil a serem gerados na ampliação da escola.

3. De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos, qual o conteúdo mínimo que deve conter o Plano de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil-PGRCC da ampliação da escola?

Tarefa 5: Concreto Armado

Para se realizar as obras de reforma e ampliação se faz necessário o devido acompanhamento técnico por um engenheiro ou até mesmo uma equipe de engenheiros, uma vez que existem vários sistemas e problemas construtivos a serem resolvidos.

Portanto, nesta tarefa, sua equipe é solicitada a avaliar o sistema estrutural da edificação e fazer o projeto estrutural. O procedimento básico é o cálculo das solicitações da estrutura frente as ações impostas pelo uso da edificação e, então, o dimensionamento estrutural de cada elemento frente estes esforços internos.

Nesta tarefa, sua equipe deverá dimensionar uma viga de concreto armado à flexão, de tal forma que se obtenha a área de aço necessária para armadura para suportar tal esforço, de acordo com a ABNT NBR 6118:2014. Para tanto pede-se:

Dimensionar a viga de seção retangular de concreto armado sob ação do momento fletor positivo de Mk= 3200 kNcm; a qual tem uma largura de b=20 cm e altura de 40 cm; considera-se cobrimento c=30mm; aço do tipo CA50 e concreto de classe C25.

a) determine o momento de cálculo e a altura útil da seção (estimar com t=1,0cm);

b) determine a posição da linha neutra;

c) avalie o domínio que a viga se encontra, bem como sua relação x/d e o limite normativo;

d) calcule a área de aço necessária e apresente uma escolha de arranjo de armadura. Calcule também a relação entre a área de aço efetiva e a calculada (=As,efetiva/As,calculada).