O planejamento e controle logístico cumpre um importante papel no processo de montagem de sistemas construtivos pré-fabricados, e pode ter um impacto substancial nas metas do empreendimento em termos de prazo, custo, qualidade e segurança. A falta de planejamento logístico na construção pode causar congestionamento em postos de trabalho e resultar em baixa produtividade. Building Information Modeling (BIM) tem sido apontado como uma grande oportunidade para a melhoria do desempenho da logística de canteiros, principalmente pelo uso de modelos 4D para analisar planos de construção, assim como reduzir conflitos espaciais em canteiros de obras. Entretanto, modelos 4D têm sido frequentemente utilizados simplesmente para representar a sequencia de execução definida em uma rede CPM, sem considerar atividades que não agregam valor, tais como estoques e transporte. Visando a preencher esta lacuna, esta pesquisa propõe um modelo para o planejamento e controle logístico para sistemas construtivos pré-fabricados do tipo engineer-to-order, utilizando BIM 4D. Pesquisa construtiva foi a abordagem metodológica adotada nesta pesquisa. Quatro estudos empíricos foram realizados em diferentes canteiros de obras de uma empresa de estrutura metálica, nos quais processos logísticos foram planejados e controlados. O estudo também propôs diretrizes para integrar o planejamento logístico ao planejamento e controle da produção e para o uso de gestão visual para apoiar o controle logístico. O modelo proposto sugere que o desenvolvimento e uso de modelos 4D para controle e planejamento logístico deve ter uma ampla participação de diferentes intervenientes. / Logistics planning and control plays a key role in the process of assembling prefabricated building systems, and can have a major impact in project goals in terms of schedule, cost, quality and safety. The lack of construction logistics planning may cause congestion in workspaces and result in low productivity. Building Information Modeling (BIM) has been pointed out as a major opportunity for the improving the performance of site logistics, especially by using 4D models to analyze construction plans as well as to reduce spatial conflicts in construction sites. However, 4D models have been often used simply for representing the installation sequence defined in a CPM network, without considering non value-adding activities, such as inventories and transportation. In order to fill this gap, this research work proposes a logistics planning and control model for engineer-to-order prefabricated building systems using BIM 4D. Constructive research was the methodological approach adopted in this investigation. Four empirical studies were carried in different construction sites of a steel fabricator company, in which logistic processes were planned and controlled. This study also proposes guidelines for integrating logistics planning and control with production planning and control, and for the use of visual management to support logistics control. The proposed model suggests that the development and use of 4D models for logistics planning and control should have a broad participation of different stakeholders.

O planejamento e controle logístico cumpre um importante papel no processo de montagem de sistemas construtivos pré-fabricados, e pode ter um impacto substancial nas metas do empreendimento em termos de prazo, custo, qualidade e segurança. A falta de planejamento logístico na construção pode causar congestionamento em postos de trabalho e resultar em baixa produtividade. Building Information Modeling (BIM) tem sido apontado como uma grande oportunidade para a melhoria do desempenho da logística de canteiros, principalmente pelo uso de modelos 4D para analisar planos de construção, assim como reduzir conflitos espaciais em canteiros de obras. Entretanto, modelos 4D têm sido frequentemente utilizados simplesmente para representar a sequencia de execução definida em uma rede CPM, sem considerar atividades que não agregam valor, tais como estoques e transporte. Visando a preencher esta lacuna, esta pesquisa propõe um modelo para o planejamento e controle logístico para sistemas construtivos pré-fabricados do tipo engineer-to-order, utilizando BIM 4D. Pesquisa construtiva foi a abordagem metodológica adotada nesta pesquisa. Quatro estudos empíricos foram realizados em diferentes canteiros de obras de uma empresa de estrutura metálica, nos quais processos logísticos foram planejados e controlados. O estudo também propôs diretrizes para integrar o planejamento logístico ao planejamento e controle da produção e para o uso de gestão visual para apoiar o controle logístico. O modelo proposto sugere que o desenvolvimento e uso de modelos 4D para controle e planejamento logístico deve ter uma ampla participação de diferentes intervenientes. / Logistics planning and control plays a key role in the process of assembling prefabricated building systems, and can have a major impact in project goals in terms of schedule, cost, quality and safety. The lack of construction logistics planning may cause congestion in workspaces and result in low productivity. Building Information Modeling (BIM) has been pointed out as a major opportunity for the improving the performance of site logistics, especially by using 4D models to analyze construction plans as well as to reduce spatial conflicts in construction sites. However, 4D models have been often used simply for representing the installation sequence defined in a CPM network, without considering non value-adding activities, such as inventories and transportation. In order to fill this gap, this research work proposes a logistics planning and control model for engineer-to-order prefabricated building systems using BIM 4D. Constructive research was the methodological approach adopted in this investigation. Four empirical studies were carried in different construction sites of a steel fabricator company, in which logistic processes were planned and controlled. This study also proposes guidelines for integrating logistics planning and control with production planning and control, and for the use of visual management to support logistics control. The proposed model suggests that the development and use of 4D models for logistics planning and control should have a broad participation of different stakeholders.

O planejamento e controle logístico cumpre um importante papel no processo de montagem de sistemas construtivos pré-fabricados, e pode ter um impacto substancial nas metas do empreendimento em termos de prazo, custo, qualidade e segurança. A falta de planejamento logístico na construção pode causar congestionamento em postos de trabalho e resultar em baixa produtividade. Building Information Modeling (BIM) tem sido apontado como uma grande oportunidade para a melhoria do desempenho da logística de canteiros, principalmente pelo uso de modelos 4D para analisar planos de construção, assim como reduzir conflitos espaciais em canteiros de obras. Entretanto, modelos 4D têm sido frequentemente utilizados simplesmente para representar a sequencia de execução definida em uma rede CPM, sem considerar atividades que não agregam valor, tais como estoques e transporte. Visando a preencher esta lacuna, esta pesquisa propõe um modelo para o planejamento e controle logístico para sistemas construtivos pré-fabricados do tipo engineer-to-order, utilizando BIM 4D. Pesquisa construtiva foi a abordagem metodológica adotada nesta pesquisa. Quatro estudos empíricos foram realizados em diferentes canteiros de obras de uma empresa de estrutura metálica, nos quais processos logísticos foram planejados e controlados. O estudo também propôs diretrizes para integrar o planejamento logístico ao planejamento e controle da produção e para o uso de gestão visual para apoiar o controle logístico. O modelo proposto sugere que o desenvolvimento e uso de modelos 4D para controle e planejamento logístico deve ter uma ampla participação de diferentes intervenientes. / Logistics planning and control plays a key role in the process of assembling prefabricated building systems, and can have a major impact in project goals in terms of schedule, cost, quality and safety. The lack of construction logistics planning may cause congestion in workspaces and result in low productivity. Building Information Modeling (BIM) has been pointed out as a major opportunity for the improving the performance of site logistics, especially by using 4D models to analyze construction plans as well as to reduce spatial conflicts in construction sites. However, 4D models have been often used simply for representing the installation sequence defined in a CPM network, without considering non value-adding activities, such as inventories and transportation. In order to fill this gap, this research work proposes a logistics planning and control model for engineer-to-order prefabricated building systems using BIM 4D. Constructive research was the methodological approach adopted in this investigation. Four empirical studies were carried in different construction sites of a steel fabricator company, in which logistic processes were planned and controlled. This study also proposes guidelines for integrating logistics planning and control with production planning and control, and for the use of visual management to support logistics control. The proposed model suggests that the development and use of 4D models for logistics planning and control should have a broad participation of different stakeholders.

[pt] Nesta dissertação, foi desenvolvido um estudo teórico-experimental de um sistema pré-fabricado de vigamentos mistos de pisos de edificações. O modelo estrutural consiste em vigas mistas do tipo duplo T, onde as nervuras são constituídas por uma viga celular formada a partir de um perfil I laminado, parcialmente embutido na laje de concreto. Após a montagem das vigas-mistas na obra, é feito um capeamento de concreto armado para solidarização do conjunto. Uma grande vantagem deste sistema é proporcionar a integração do piso com o sistema de instalações prediais, por meio da passagem de dutos pelas aberturas do perfil metálico. São apresentados os detalhes do sistema construtivo, bem como as recomendações de projeto. Foi executada uma análise paramétrica para avaliação do comportamento estrutural em termos de eficiência estrutural, visando-se principalmente a redução de custos de fabricação e velocidade de montagem. Com base neste estudo, foi desenvolvido um programa experimental no Laboratório de Estruturas e Materiais da PUC-Rio, para análise do comportamento carga/deformação e da resistência última à flexão dos protótipos submetidos a um carregamento estático. Com os dados obtidos, fez-se uma comparação com os resultados previstos. Os resultados experimentais confirmaram as previsões de resistência fornecidas pelas recomendações de projeto. / [en] In this research, is present a theoretical and experimental study of the prefabricated composite beams system. The structural model consists of composite beams of double T type where the ribs are constituted by an asymmetric I-section cellular beam, partially embedded in the concrete slab. After installation of the beams in the work, it is made a reinforced concrete capping for solidarity assembly. A great advantage of this system is integrate the floor with the building installations system, by passing ducts through the openings of the metal profile. This dissertation presents the system with the general details of construction and design. A parametric analysis was performed to assess the structural behavior in terms of structural efficiency. It is mainly aimed at reducing manufacturing costs and speed of assembly. Based on this study, was developed an experimental program in the Structure and Materials Laboratory at PUC-Rio, to analyze the behavior load / deformation and ultimate flexural strength of prototypes subjected to a static loading. With the obtained data, a comparison is made with the expected results analytically. The experimental results confirmed the estimated strength given by the design recommendations.