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18 12 16 -TCC BEC X LSF V 6 0 - R 05
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UNIVERSIDADE PAULISTA Instituto de Ciência Exatas e Tecnologia Graduação em Engenharia Civil ADENILSON AP. LEITE FILHO ALEX ALVIM DA SILVA ALEX SANDRO SOUSA CARLOS DIEGO VIDO CARLOS EDUARDO SERRANO DANIEL APARECIDO ALVES DANILO ALEXANDRO MURO DEBORAH REGINA DE CARVALHO GARCIA DOUGLAS DA SILVA CINTRA EVERTON DE CAMPOS ROSA LUCAS OLIVEIRA GALVÃO MONICA DAIANE DE OLIVEIRA PRETO RAFAEL DE LIMA OLIVEIRA ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS: ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS CERÂMICOS E DO LIGHT STEEL FRAMING PARA EDIFICAÇÃO DE RESIDÊNCIA POPULAR BAURU - SP 2018 ADENILSON AP. LEITE FILHO ALEX ALVIM DA SILVA ALEX SANDRO SOUSA CARLOS DIEGO VIDO CARLOS EDUARDO SERRANO DANIEL APARECIDO ALVES DANILO ALEXANDRO MURO DEBORAH REGINA DE CARVALHO GARCIA DOUGLAS DA SILVA CINTRA EVERTON DE CAMPOS ROSA LUCAS OLIVEIRA GALVÃO MONICA DAIANE DE OLIVEIRA PRETO RAFAEL DE LIMA OLIVEIRA ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS: ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS CERÂMICOS E DO LIGHT STEEL FRAMING PARA EDIFICAÇÃO DE RESIDÊNCIA POPULAR Trabalho de conclusão de curso para obtenção do título de graduação em Bacharel em Engenharia Civil apresentado à Universidade Paulista – UNIP. Orientador: Prof. Me. André L. A. de Almeida Coorientador: Prof. Me. Luiz Gustavo C. Trindade BAURU - SP 2018 ADENILSON AP. LEITE FILHO ALEX ALVIM DA SILVA ALEX SANDRO SOUSA CARLOS DIEGO VIDO CARLOS EDUARDO SERRANO DANIEL APARECIDO ALVES DANILO ALEXANDRO MURO DEBORAH REGINA DE CARVALHO GARCIA DOUGLAS DA SILVA CINTRA EVERTON DE CAMPOS ROSA LUCAS OLIVEIRA GALVÃO MONICA DAIANE DE OLIVEIRA PRETO RAFAEL DE LIMA OLIVEIRA ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS: ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS CERÂMICOS E DO LIGHT STEEL FRAMING PARA EDIFICAÇÃO DE RESIDÊNCIA POPULAR Trabalho de conclusão de curso para obtenção do título de graduação em Bacharel em Engenharia Civil apresentado à Universidade Paulista – UNIP. Aprovado em: BANCA EXAMINADORA ______________________________/__/___ Prof. Me. André Luís Antunes de Almeida Universidade Paulista – UNIP ______________________________/__/___ Prof. Me. Luiz Gustavo Cruz Trindade Universidade Paulista – UNIP ______________________________/__/___ Prof.a Dra. Larisa Baldo Arruda Universidade Paulista - UNIP DEDICATÓRIA Dedicamos esse trabalho: A Deus criador do universo. Aos nossos pais e familiares. Aos amigos e colegas do curso, principalmente os pertencentes a esta equipe de trabalho. “Aprender é a única coisa de que a mente nunca se cansa, nunca tem medo e nunca se arrepende.” (Leonardo Da Vinci) RESUMO O trabalho representa um estudo comparativo entre a Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos e o Light Steel Framing para a construção de residências populares, elencando as principais vantagens e desvantagens de cada método construtivo. Devido à grande busca da população pelo seu próprio imóvel, principalmente a de baixa renda, é importante um custo final reduzido da construção, por conta que isso viabiliza o financiamento e com um investimento maior da indústria civil neste nicho de mercado, esses dois métodos aqui apresentados são alternativas viáveis economicamente, além de serem eficientes, possuírem maior velocidade na execução e um menor custo final da obra, se comparados com o sistema construtivo convencional. Esse estudo comparou a Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos, que já vem sendo utilizada há certo tempo no Brasil e o Light Steel Framing que vem aos poucos sendo conhecido e utilizado em obras. O caso aqui apresentado é para construção de residência padrão popular, o projeto arquitetônico teve a mesma área de construção, a partir dele foi levantado o preço da construção por metro quadrado e apontadas as principais vantagens e desvantagens entre os sistemas construtivos. A Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos se apresentou como a alternativa mais viável por ter mais vantagens que desvantagens em relação ao Ligth Steel Framing, principalmente pela questão econômica que teve diferença significativa no custo por metro quadrado construído para execução de residência popular. Palavras-chave: Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos. Light Steel Framing. Residência Popular. ABSTRACT The following study represents a comparative between Structural Masonry of Ceramic Blocks and Light Steel Framing for building of popular residences, getting up the principals advantages and disadvantages for each construction method. Because the great search of population for your own property, mainly the low economy population is important to get a reduced final cost of the builds, to enable the financing of the property and bring investments of the industries in this financed market, both methods presented here are economically viables and efficients, because it has speed in construction and reduced final cost if compared with others methods. The study had compare the Structural Masonry of Ceramic Blocks that have been used in Brazil and the Light Steel Framing that is gradually being used in the buildings. The following study is focus to popular residences constructions so the architectural design had the same area for both methods and based on this it was raised the price of square meter construction and the advantages and disadvantages between the both systems were pointed out. Like this the Structural Masonry of Ceramic Blocks was better than Light Steel Framing, showing more advantages and thw lowest cost price of square meter construction in this comparative. Key-words: Structural Masonry of Ceramic Blocks. Light Steel Framing. Popular Residences. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos ............................................... 18 Figura 2 – Vista externa da residência em AEBC ..................................................... 20 Figura 3 – Estrutura de uma residência em LSF ....................................................... 21 Figura 4 – Vista externa da residência em LSF ......................................................... 22 Figura 5 – Tipos de blocos cerâmicos ....................................................................... 25 Figura 6 – Tipos de blocos cerâmicos e suas utilizações .......................................... 26 Figura 7 – Passagem de conduítes pela estrutura do LSF ....................................... 28 Figura 8 – Radier da obra de AEBC .......................................................................... 29 Figura 9 – Esquema de ancoragem LSF em fundação tipo radier ............................ 30 Figura 10 – Painel estrutural LSF e seus componentes ............................................ 32 Figura 11 – Parede interna de LSF ........................................................................... 33 Figura 12 – Laje em execução AEBC ....................................................................... 34 Figura 13 – Laje em Light Steel Framing e suas composições ................................. 35 Figura 14 – Cobertura em estrutura metálica da obra em AEBC .............................. 35 Figura 15 – Cobertura em LSF .................................................................................. 36 Figura 16 – Projeto Arquitetônico para AEBC ........................................................... 40 Figura 17 – Vista do Corte AA ................................................................................... 41 Figura 18 –Vista do Corte BB ................................................................................... 41 Figura 19 – Fachada da residência ........................................................................... 42 Figura 20 – Vista da cobertura da residência ............................................................ 42 Figura 21 – Esquema de concepção estrutural do LSF ............................................ 43 Figura 22 – Detalhe A mostrando fixação dos montantes ......................................... 44 Figura 23 – Planta em LSF........................................................................................ 45 Figura 24 – Fixação de televisão ............................................................................... 46 Figura 25 – Detalhe da fixação .................................................................................. 47 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Dimensões de blocos cerâmicos estruturais ........................................... 25 Tabela 2 – Perfis utilizados no sistema LSF.............................................................. 27 Tabela 3 – Orçamento por metro quadrado de AEBC x LSF .................................... 47 Tabela 4 – Vantagem e desvantagem entre os sistemas de AEBC e LSF ............... 48 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 11 2 JUSTIFICATIVA ..................................................................................................... 14 3 OBJETIVOS ........................................................................................................... 15 3.1 Objetivo Geral .................................................................................................... 15 3.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 15 4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 16 4.1 Brasil e a Questão Habitacional ....................................................................... 16 4.2 Os Sistemas Construtivos ................................................................................ 17 4.2.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos ....................................................... 17 4.2.2 Light Steel Framing .......................................................................................... 20 4.3 Normas Brasileiras ............................................................................................ 23 4.3.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos ....................................................... 23 4.3.2 Light Steel Framing .......................................................................................... 23 4.4 Projetos .............................................................................................................. 24 4.4.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos ....................................................... 24 4.4.2 Light Steel Framing .......................................................................................... 27 4.5 Fundações ......................................................................................................... 29 4.6 Paredes Estruturais .......................................................................................... 31 4.6.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos ....................................................... 31 4.6.2 Light Steel Framing .......................................................................................... 32 4.7 Laje e Cobertura ................................................................................................ 34 5 METODOLOGIA .................................................................................................... 37 6 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 39 6.1 Projeto Arquitetônico ........................................................................................ 39 6.1.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos ....................................................... 39 6.1.2 Light Steel Framing .......................................................................................... 43 6.2 Custo das obras ................................................................................................ 47 6.3 Vantagens e Desvantagens entre os Sistemas Construtivos ....................... 48 7 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 52 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 54 11 1 INTRODUÇÃO A construção civil tem um grande potencial de crescimento, tendo em vista a necessidade de construir com maior rapidez, eficiência e com atenção a sustentabilidade. Portanto, os métodos construtivos tradicionais apresentam limitações quanto à questão de serem sustentáveis. Dessa forma, faz-se necessário introduzir métodos construtivos que permitam a racionalização dos seus processos e possuam um alto nível de industrialização. As práticas sustentáveis nos empreendimentos residenciais proporcionam diversas vantagens para agentes do setor, para a sociedade, para a comunidade local do empreendimento e também para o poder público, nos aspectos ambientais, sociais e econômicos. Apesar de recentes avanços, é visto que a construção civil brasileira ainda caminha a passos curtos em relação a outros países, onde a incorporação e adoção de tecnologias de construção industrializadas e racionalizadas são amplamente predominantes. Nesse sentido, tornou-se salutar a discussão e comparação entre métodos construtivos mais eficientes, por conta disso apresentam-se o Sistema Construtivo de Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos (AEBC) e o Sistema Construtivo LSF, com fins de demonstrar suas semelhanças e diferenças, vantagens e desvantagens e como é a utilização e aceitação desses sistemas no mercado construtivo brasileiro. Na construção civil a utilização de novas alternativas e novos sistemas de estruturas podem otimizar os sistemas construtivos atuais, proporcionando menor impacto ambiental com a geração de menos resíduos, adequando-se ao cenário mundial de escassez de recursos naturais e menor desperdício dos mesmos, trazendo benefícios à sociedade e visando a sustentabilidade (TULLIO E OTONI, 2017). Segundo Souza (2014), estudos demonstram que o setor da construção civil vem implementando inovações de várias naturezas, representando mudanças incrementais e muito significativas na execução do produto final, dos processos construtivos e organizacionais. No entanto, segundo o mesmo autor, identificam-se diversos fatores restritivos que precisam ser enfrentados como: acesso a inovação por grande parte das empresas da cadeia produtiva; foco nos agentes de produção; gerar condições satisfatórias para o desempenho das empresas; integração dos agentes particulares em torno da inovação e por parte dos agentes públicos; a intervenção na atividade de 12 construção com pesquisa e desenvolvimento do que ocorre em universidades e institutos de pesquisa. O caminho para mudar tal quadro passa necessariamente pela construção industrializada, com mão de obra qualificada, otimização dos custos mediante a contenção do desperdício de materiais, padronização, produção seriada e em escala, racionalização dos processos e cronogramas rígidos de planejamento e execução (FREITAS; CASTRO, 2006). Para que a construção se materialize, todas as etapas sejam elas de concepção, projeto cálculo, quantificação, obra, ocupação e manutenção, são pensadas e executadas em função dos seusmateriais constituintes, o que denota a sua importância e sua necessidade de compreende-la (RIBEIRO; PINTO; STARLING, 2003) Ribeiro, Pinto e Starling (2003) também afirmam que, o conhecimento dos materiais tanto características como as propriedades levam ao emprego adequado do mesmo além da possibilidade de inovações tecnológicas que tem sido fundamental na viabilidade de soluções mais sofisticadas ao longo da construção civil. Lima (2014) diz que a amplitude do mercado da construção civil possibilita a criação de novos produtos e tecnologias a todo o momento. Essa busca constante por diferentes soluções possibilita o desenvolvimento de vários materiais, muitas vezes oriundos de distintas matérias-primas, que possuem uma mesma função, mas com características diversas. Fernandez (2012) afirma que cerca de 50% a 70% da massa de resíduos sólidos urbanos são resíduos oriundos do setor de construção considerando o cenário nacional. Por esse e outros motivos, a todo momento é procurado formas de diminuir o índice de resíduos gerados. Por outro lado, mesmo com tantas novas tecnologias, muitas vezes a cultura e a segurança de manter processos construtivos sem grandes modificações impedem que novos materiais sejam empregados em grande escala (FERNANDEZ, 2012). Segundo Geraldo et al. (2017) afirma que a alvenaria estrutural se comparada a estrutura de concreto armado (sistema convencional) é mais viável para construção de empreendimento popular, tendo como vantagens a redução de custos de mão de obra, material e menor prazo de execução. 13 A alvenaria estrutural é uma solução viável, pois apresenta significativas vantagens se comparada ao processo tradicional de construção trazendo custos, prazo de execução e produção de resíduos inferiores (BARROS JUNIOR, 2017). O Light Steel Framing (LSF) se apresenta como sistema construtivo com grandes potenciais tecnológicos e produtivos, mas tem baixa adoção porque esbarra na falta de uma política de inovação que não é feita no setor, inibindo o crescimento das empresas em direção à competividade e condições de investimentos maiores (SOUZA, 2014). Em alguns países, há pleno conhecimento das vantagens proporcionadas pelo sistema LSF em aplicações, porém, é importante ressaltar que esse sistema construtivo precisa ser adequado ao local em que será utilizado. Assim, deve-se analisá-lo para sua aplicação no Brasil quanto ao clima, a ser viável economicamente e a ter compatibilidade com as condicionantes nacionais. Outros pontos importantes, são que o LSF garante um alívio nas fundações, dando a possibilidade de obter uma menor carga estrutural e uma ótima distribuição dos esforços, e que também colabora como um bom isolante térmico; que possui liberdade arquitetônica; facilidade na acomodação dos sistemas prediais, como instalações hidráulicas, elétricas e de gás; além de simples acesso para manutenção e gerar menor quantidade de resíduos na obra, o que o credencia como tecnologia de construção sustentável. Para Tullio e Otoni (2017), o LSF é uma excelente opção para a questão da habitação social no Brasil, por ser um sistema construtivo que exige uma fundação mais barata por ser leve e demandar menos tempo para sua edificação, ele permite uma produção em larga escala, realizando edificações de forma industrial e assim se torna uma interessante alternativa na execução de obras e construções de habitações populares que garantem infraestrutura para famílias carentes. 14 2 JUSTIFICATIVA A AEBC, já vem sendo empregada há certo tempo no mercado nacional brasileiro, começando primeiramente em construções de alto padrão e nos últimos anos sendo adotada para construções de habitações populares. Existem diversos fatores que justificam a grande utilização da AEBC, o primeiro a se considerar é a função além de vedar é de poder sustentar o peso da estrutura, outros fatores são: racionalização com maior produtividade e qualidade, redução do consumo de formas de madeira, aço e concreto nas obras, mais rapidez na construção, custo inferior em relação ao sistema convencional de vigas e pilares, treinamento fácil dos operários e maior organização no canteiro de obras. Já, o LSF como sistema construtivo é consolidado em um grande número de países desenvolvidos, mas ainda é pouco explorado aqui no Brasil, apesar de já ser empregado em construções comerciais e industriais, tem aos poucos entrado como alternativa na construção de residências de alto padrão e desta forma sua utilização tem ganhado espaço no mercado, tendo em vista as vantagens que podem ser obtidas com sua utilização em determinadas situações. Levando-se todos esses aspectos em consideração, o tema aqui abordado visa fazer um comparativo em uma residência padrão popular, do projeto arquitetônico, do custo por metro quadrado da construção e as vantagens e desvantagens do Sistema LSF com o Sistema de AEBC, mediante a necessidade de se utilizar métodos mais adequados e modernos na construção civil que possam atender à população, agredindo menos a natureza e trazendo a curto e longo prazo custos menores. 15 3 OBJETIVOS 3.1 Objetivo Geral Fazer uma análise quantitativa e qualitativa entre a utilização do Sistema Construtivo em Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos em relação ao Sistema Construtivo em Light Steel Framing para execução de residência popular, identificando as semelhanças e diferenças entre os dois sistemas construtivos. 3.2 Objetivos Específicos 1. Comparar o projeto arquitetônico entre a Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos e o Light Steel Framing; 2. Comparar os custos por metro quadrado da construção da residência em Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos e o Light Steel Framing; 3. Apontar as Vantagens e Desvantagens entre a Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos e o Light Steel Framing. 16 4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 4.1 Brasil e a Questão Habitacional Monteiro e Veras (2017) consideram a questão habitacional no Brasil como um dos principais problemas urbanos atuais que atingem principalmente as populações menos favorecidas. Os autores salientam ainda, que o problema da moradia no Brasil é decorrente do crescimento das cidades sem um planejamento urbano, que é influenciado por fatores como: a taxa de crescimento da população, a renda da população, o preço da habitação, o acesso ou não a financiamentos e as políticas públicas habitacionais. O déficit habitacional permeia mais como uma questão socioeconômica relativa à condição financeira da população, sugerindo que a política habitacional brasileira é inócua, ou seja, que não atinge os resultados esperados devido aos mecanismos mercadológicos (financiamentos onerosos, juros, capitalização) adotados e que agravam o problema concentrando a aquisição de imóveis a poucos e privando outros que mais precisam (DA CUNHA E SILVA, 2018). Atualmente o déficit habitacional brasileiro é um dos maiores problemas encontrados em todas as regiões do país. Mais de seis milhões de habitações são necessárias para atender a demanda crescente por moradias (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2017). Ramos e Noia (2016) afirmam que um programa de escala nacional como o Programa Minha Casa, Minha Vida apresentou avanços institucionais quanto ao problema habitacional do país, sendo ele, uma iniciativa concreta de intervenção efetiva do estado e conseguir auxiliar na melhoraria das condições de vida de parte da população mais carente. O PROGRAMA MINHA CASA, MINHA VIDA – PMCMV foi criado em 2009 pelo governo brasileiro e tem como “finalidade criar mecanismos de incentivo à produção e aquisição de novas unidades habitacionais ou requalificação de imóveis urbanos e produção ou reforma de famílias rurais” (Art. 1º, LEI N 12.424/2011.)Segundo o Ministério das Cidades (p. 72, 2010) “o PlanHab adotou uma projeção de necessidade global de cerca de 35 milhões de unidades de moradias no período de 15 anos”. http://legislacao.planalto.gov.br/legisla/legislacao.nsf/Viw_Identificacao/lei%2012.424-2011?OpenDocument 17 O PlanHab (Plano Nacional de Habitação) fez esse dimensionamento com base na formação de novas famílias previstas no período de 2007 a 2023, também levando em conta a inadequação urbana e o déficit acumulado (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 2010). Santiago, Rodrigues e de Oliveira (2010) afirmam que somente sistemas convencionais não são capazes de atender as demandas de moradias sendo necessária a utilização dos sistemas industrializados de construção como alternativa para se atingirem as metas do PlanHab. Segundo Silva e Silva (2004), o emprego da alvenaria tradicional não é a solução mais apropriada, principalmente nas situações em que a velocidade da execução das vedações verticais seja um fator crítico na construção de edifícios. Empresas que buscam ganhos de produtividade e diminuição de perdas para serem competitivas no mercado precisam necessariamente investir na racionalização da produção das vedações verticais. 4.2 Os Sistemas Construtivos 4.2.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos Segundo Tauil e Nese (2010), a alvenaria pode ser compreendida como sendo uma coleção de peças coladas e justapostas unidas por argamassa, formando um elemento vertical coeso, tais quais, geram os vãos das vedações nas construções, comumente conhecidas como paredes. Os mesmos autores ainda afirmam que o uso da alvenaria na construção é para proteger o ambiente interno de intempéries naturais como sol, chuva e vento. Além do mais, trazer e manter o conforto térmico e acústico aos usuários do empreendimento, resistindo a impactos e promovendo a segurança. Os elementos que constituem a união destas vedações podem ser de qualquer material que rearranjado, com a união entre si, que dê garantia de estabilidade e vedação à parede construtiva. Tijolo de blocos de vários tipos, sendo os mais encontrados de concreto e cerâmico, sendo estes os materiais mais empregados atualmente na alvenaria, mas, pedras também foram muito empregadas nas construções do século XIX. (CARVALHO, 2008) 18 Carvalho (2008) também cita que nessa época, as pedras, assim como os blocos foram utilizados em larga escala na construção em substituição a madeira que em determinada época se tornou escassa em razão do aumento da população e principalmente em atenção a outro fator; a combustão. A madeira é conhecida por ser um elemento que propaga facilmente o fogo e à época, gerava grandes transtornos, já que na maioria das casas utilizavam-se velas, por isso a população buscou por meios mais seguros para as próximas construções. Segundo Rauber (2005) a alvenaria estrutural pode ser interpretada como sendo uma estrutura de alvenaria laminar, seu dimensionamento baseia-se nos métodos racionais de cálculo que tem por finalidade suportar cargas e seu próprio peso, levando em consideração que seu peso é proporcional à sua resistência, sendo mais pesado que o comum. A alvenaria estrutural pode utilizar blocos tanto de concreto quanto de blocos cerâmicos. O método construtivo em alvenaria estrutural pode ser caracterizado por utilizar as próprias paredes como estrutura de suporte da construção, isto sendo dimensionado através de cálculo racional (FRANCO, 2004). Rauber (2005) salienta que essa alvenaria por ser de paredes portantes que realizam duas funções em uma só, que são: a função de vedar e de estruturar, ou seja suportar as cargas que lhe são aplicadas manter a funcionalidade de uma alvenaria convencional. Na figura 1, se vê a elevação das paredes de AEBC. Figura 1 – Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos Fonte: Autores, 2018 19 Conforme Rauber (2005), neste sistema de alvenaria, há uma troca de pilares e vigas, utilizados na alvenaria convencional, pelas próprias paredes da estrutura na alvenaria estrutural, já que são autoportantes, ou seja, suporta por si só seu próprio peso e demais cargas adicionais, desde que compatíveis com sua capacidade de resistência, além de seu próprio peso, tal estudo deve ser previsto na fase de projeto da edifício. A característica principal deste método é a função que desempenha, possuindo duas funções com um único elemento, que é a parede, sendo esta, responsável por resistir e vedar ao mesmo tempo. Rauber (2005). Segundo Machado (1999), a alvenaria possui facilidades executivas devido a consequência de técnicas executivas simples, materiais empregados na obra que podem ser considerados simples e quantidades reduzidas, exigência de mão de obra não tão especializada, uma vez que o sistema é uma montagem de peças e dinâmica executiva que flui com outros subsistemas da construção. De acordo com o mesmo autor existem características próprias dentro do própria sistema de alvenaria estrutural, variando de acordo e com sua utilização e formas: 1. Alvenaria Armada: reforços estruturais com passagens de ferragens nos blocos vazados com preenchimento de graute e juntas horizontais; 2. Alvenaria Não Armada: Barras de aço nas vergas e contra vergas, amarrações em paredes laterais e aberturas, bem como nas canaletas de cintamento; 3. Alvenaria Parcialmente Armada: partes de paredes com ferragens para resistir a esforços já previstos, armaduras como paredes construtivas ou de amarração, demais paredes consideradas não armadas; 4. Alvenaria Protendida: Utiliza-se peças pré-tracionadas que submete alvenaria a esforços de compressão. A elaboração do projeto estrutural segue normas e procedimentos específicos para a alvenaria estrutural, suas concepções não se aplicam a outro método e nem 20 se utiliza o método de outro modelo construtivo que não a alvenaria estrutural. (MACHADO ,1999). Em 2003, esse método construtivo era citado em revistas de construção civil porque é um método que diminuí ou nem se utiliza de formas, armações e revestimentos, seu custo efetivo se torna menor quando comparado a outros sistemas e, por isso, foi apontado com um dos mais adequados a ser utilizado no Brasil em virtude do déficit habitacional do país, principalmente no segmento popular (NAKAMURA, 2003). A figura 2 apresenta a obra em AEBC com as paredes levantadas e a laje concretada. Figura 2 – Vista externa da residência em AEBC Fonte: Autores, 2018 4.2.2 Light Steel Framing O Sistema construtivo LSF surgiu nos Estados Unidos na década de 40, apoiado sobre o grande desenvolvimento da indústria do aço no contexto do pós- guerra (BERTOLINI, 2013). O LSF se baseia no sistema Wood Framing. Este último teve origem no século 19, pois era necessário um método de construção rápido devido ao crescimento da população americana. Mesmo sendo o método mais usado para a construção de casas americanas nesta época, posteriormente esse método ficou ultrapassado, já que a madeira não era de fácil acesso devido à quantidade que era necessária. Então foi desenvolvido o método LSF, que consiste no mesmo padrão, porém tem como 21 sustentação perfis de aço galvanizado, sendo mais interessante tanto na parte econômica quanto no poder de resistência (VIVAN, 2016). Uma das principais vantagens seria a resistência ao calor em casos de incêndio e no modo prático da montagem. Então o Light Steel Framing foi expandido para muitos outros países (VIVAN, 2016). A característica principal de um sistema Light Steel Frame está voltada para a durabilidade, manutenção e adequação ambiental. O conceito durabilidade é o tempo contado a partir da construção da edificação, até o momento em que deixa de cumprir as funçõesatribuída a construção. A manutenibilidade é a capacidade de o edifício permitir manutenção ou inspeções prediais previstas em resolução de segurança (SOUZA, 2014). A construção em aço, especialmente em Light Steel Framing, é flexível e viabiliza inúmeros projetos arquitetônicos desde que respeite o projeto e o comportamento do sistema (FERREIRA JUNIOR,2015). Na figura 3 se vê os perfis de aço de guias e montantes que são a estrutura do LSF. Figura 3 – Estrutura de uma residência em LSF Fonte: Autores, 2018 O aço, é um material de comprovada resistência e o alto controle de qualidade na produção de matéria-prima quanto de seus produtos permitindo uma maior precisão dimensional e melhor desempenho da estrutura (CAMPOS, 2014). 22 Ferreira Junior (2015) diz que o sistema Light Steel Framing é capaz de integrar todos os componentes necessários à construção de uma edificação, formada por perfis de aço galvanizado formado a frio. O mesmo autor, ainda afirma que o LSF é considerado ecologicamente correto e seu tempo de durabilidade ultrapassa 300 anos. Ele atende à norma da ABNT NBR 15575:2013 (ABNT, 2013) que abrange desde mão de obra especializada até resistência específica dos perfis estruturais de aço galvanizado com proteção anticorrosiva (FERREIRA JUNIOR, 2015). Campos (2014) afirma que o processo construtivo em LSF se conclui em tempo muito rápido, uma vez que o canteiro de obras se transforma em local de montagem das peças e perfis de aço galvanizado. No final da década de 90, com o setor cada vez mais favorável à introdução de novas tecnologias e estimulado pela aceitação do drywall, algumas construtoras brasileiras começaram a importar dos Estados Unidos kits pré-fabricados em Light Steel Framing para a montagem de casas residenciais (MARCOS,2015). O LSF tem sido usado em todas as partes do país em escolas e condomínios, sendo elogiados por ser uma construção rápida, limpa; outra característica desse sistema é as peças da estrutura já vem separadas e marcadas com o respectivo tamanho facilitando a montagem e a mão de obra deve ser especializada (FERREIRA JUNIOR, 2015). Na figura 4 se vê a parte externa da residência em LSF. Figura 4 – Vista externa da residência em LSF Fonte: Autores, 2018 23 4.3 Normas Brasileiras O uso de normas torna se imprescindível quando o objetivo é padronizar, regular e estabelecer padrões com finalidades de excelência no produto final. De acordo com Sabbatini (1984), para o êxito em um processo construtivo inovador e em larga escala passa a ser necessário a observação de normas e procedimentos pertinentes. 4.3.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos Algumas das normas brasileiras que direcionam a utilizam de Blocos Cerâmicos Estruturais em construção são: ABNT NBR 15812-1:2010 Alvenaria estrutural — Blocos cerâmicos Parte 1: Projetos ABNT NBR 15812-2:2010 Alvenaria estrutural — Blocos cerâmicos Parte 2: Execução e controle de obras ABNT NBR 15812-3:2017 Alvenaria estrutural - Blocos cerâmicos Parte 3: Métodos de ensaio. ABNT NBR 15270-1:2017Componentes cerâmicos - Blocos e tijolos para alvenaria Parte 1: Requisitos. ABNT NBR 15270-2:2017 Componentes cerâmicos - Blocos e tijolos para alvenaria Parte 2: Métodos de ensaios. 4.3.2 Light Steel Framing No Brasil, as normas que são utilizadas para o desenvolvimento do método construtivo em LSF são: ABNT NBR 14762 (ABNT, 2010) - Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio; ABNT NBR 8800 (ABNT, 2008) - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios; 24 ABNT NBR 6355 (ABNT, 2012) - Perfis estruturais de aço formados a frio — Padronização; ABNT NBR 15279 (ABNT,2005) - Perfis estruturais de aço soldados por alta frequência (eletrofusão) - Perfis I, H e T – Requisitos. 4.4 Projetos Antes de qualquer construção, deve haver um planejamento que parte desde sua localização até a utilização do imóvel. Um bom planejamento envolve todos os aspectos da construção, partindo de um projeto onde devem ser estudados e verificados todos os requisitos necessários à construção, como o projeto estrutural, arquitetônico, elétrico, esgoto e hidráulico (CAMPOS, 2014). É crucial que essas partes do projeto estejam interligadas para não ocorrer de serem sobrepostas e haver futuros problemas na execução. Hoje no país, tem-se buscado softwares e métodos inovadores para estabelecer maior segurança no projeto, proporcionando maior qualidade na execução da obra que nele será baseado, evitando assim as adaptações que precisam ser feitas no momento da construção e também diminuir a quantidade de resíduos que são geradas pela obra (KUHN, 2017). Aqui no Brasil, porém, ainda é muito frequente que obras de menor porte tenham como projeto apenas uma planta baixa, que é mais utilizado como documento de aprovação na prefeitura do que para a própria execução. Assim não ocorre a ligação de projeto e execução como deve acontecer (CAMPOS, 2014). 4.4.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos MACHADO (2014) diz que quando se adota o sistema construtivo em AEBC, se faz necessário a elaboração de estudos preliminares em relação as características que terá o imóvel. Com esse estudo, deve ser definido qual será a tipologia do bloco que será utilizado. Existem uma variedade de blocos cerâmicos estruturais de acordo com suas dimensões e características que devem atender os requisitos de consuntibilidade, de acordo com a norma ABNT NBR 15270-1 (ABNT, 2017). Os blocos cerâmicos chegam a ser 40% mais leves do que os bloco de concreto, fazendo com que seja mais fácil de trabalhar. Aplicado em uma alvenaria oferecem além de resistência estrutural, durabilidade quando em exposição de umidade e variações de 25 temperatura, apresenta isolamento térmico e acústico. Na Tabela 1 são apresentados os tipos de bloco conforme a norma de acordo com suas dimensões e modo de amarração. Tabela 1 – Dimensões de blocos cerâmicos estruturais Dimensões L x H x C Dimensões de fabricação cm Módulo dimensional M = 10cm Largura (L) Altura (H) Comprimento C Bloco principal ½ Bloco Amarração (L) Amarração (T) (5/4)M x (5/4)M x (5/2)M 11,5 11,5 24 11,5 - 36,5 (5/4)M x (2)M x (5/2)M 19 24 11,5 - 36,5 (5/4)M x (2)M x (3)M 29 14 26,5 41,5 (5/4)M x (2)M x (4)M 39 19 31,5 51,5 (3/2)M x (2)M x (3)M 14 19 29 14 - 44 (3/2)M x (2)M x (4)M 39 19 34 54 (2)M x (2)M x (3)M 19 19 29 14 - 49 (2)M x (2)M x (4)M 39 19 34 59 Bloco L – bloco para amarração em paredes L. Bloco T – bloco para amarração em paredes T. Fonte: ABNT NBR 15270-1, 2005 (Modificada) Para Machado (2014) é no planejamento que deve ser estudado a modulação ideal para a construção e assim realizar a escolha dos blocos ideais para o uso. Além de diferenciados pelas dimensões os blocos cerâmicos também são diferenciados pelos tipos de blocos. Os tipos de blocos cerâmicos mias usados seguem na figura 5. Figura 5 – Tipos de blocos cerâmicos Fonte: COSTA, S. Blocos cerâmicos, 2011 (Modificada) 26 A figura 6 apresenta as funções desempenhadas pelos tipos diferentes de blocos cerâmicos na estrutura. Figura 6 – Tipos de blocos cerâmicos e suas utilizações Fonte: COSTA, S. Blocos cerâmicos, 2011 (Modificada) Conforme pode ser observado na figura 6, há diferentes tipos de blocos que são utilizados numa construção, seguindo a legenda na imagem se identificam: 1. A - Bloco canaleta tipo “U” para a cinta de amarração; 2. B - Bloco para passagem de conduítes elétricos; 3. C - Bloco vazado para passagem de tubulações hidráulicas; 4. D - Bloco canaleta tipo “U” para contraverga, também utilizado paraverga; 5. E - Bloco canaleta tipo “J” para cinta de respaldo 27 4.4.2 Light Steel Framing No sistema Light Steel Framing (LSF), o projeto ganha ainda mais importância visto que a execução é voltada diretamente para a montagem de perfis estruturais, sendo assim, necessário um projeto detalhado da montagem desses perfis para facilitar a execução da obra (KUHN,2017). Na execução de uma construção com LSF consegue-se obter grande precisão e controle nas informações que são geradas no momento do projeto. Isso se dá porque os materiais são industrializados e padronizados e desta forma o projetista pode escolher o perfil adequado do aço galvanizado e definir a quantidade necessária de aço que será utilizada. Na escolha do material o projetista tem o respaldo do fabricante que já fornece as informações do perfil (CAMPOS,2014). Na Tabela 2 são apresentados os tipos de perfis utilizados: Tabela 2 – Perfis utilizados no sistema LSF Série Seção transversal Designação Cantoneira de abas iguais L bf x t Ex: L 50 x 3,00 U simples U bw x bf x t Ex: U 150 x 50 x 2,65 U enrijecido Ue bw x bf x D x t Ex: Ue 150 x 60 x 20 x 2,65 Z enrijecido a 90o Z90 bw x bf x D x t Ex: Z90 200 x 75 x 20 x 2,25 Z enrijecido a 45o Z45 bw x bf x D x t Ex: Z45 200 x 75 x 20 x 2,25 Fonte: ABNT NBR 6355, 2012 (Modificada) Na Tabela 2 são mostrados de acordo com a norma ABNT NBR 6355 (ABNT, 2012) os perfis que são utilizados para o LSF e suas características (ABNT,2012). 28 Além de poder obter maior controle nos materiais, tanto em termos quantitativos como em termos de qual perfil adotar de acordo com o fabricante, a partir do projeto pode ser definido com maior convicção, também o tempo de execução da obra. Isto porque o LSF, é um sistema construtivo “seco”, que é voltado principalmente à montagem das estruturas, e com isso se obtém maior agilidade e noção de tempo no momento do planejamento da execução da obra. E por ser este processo de montagem com materiais padronizados que seguem uma ordem de medida milimétrica, a montagem consequentemente tem mais precisão, o que pode ser previsto no projeto (KUHN,2017). Para um projeto arquitetônico de um LSF, não existem restrições estéticas além das restrições estruturais que outros métodos construtivos também apresentam. Existe grande liberdade para desenvolver o projeto, sem ter que sofrer alguma adaptação, a não ser que o projeto arquitetônico tenha sido inicialmente desenvolvido para outros sistemas construtivos. Neste caso quando tal projeto arquitetônico for realizados para o LSF, pode haver alguns ajustes. A compatibilização dos projetos é importante, pois garantem que os perfis galvanizados sejam entregues pelo fornecedor com as furações que serão utilizadas como passagens de conduítes de fios elétricos assim como tubulações hidráulicas (VALIM,2014). Na figura 7 se vê a passagem dos conduítes pela estrutura de LSF. Figura 7 – Passagem de conduítes pela estrutura do LSF Fonte: SOLARA Engenharia, 2016. 29 4.5 Fundações Segundo DAS (2007), de maneira geral podemos definir a parte inferior de uma estrutura como fundação, sendo sua função transferir a carga recebida por toda estrutura para o solo sem sobrecarregá-lo. O excesso de carga aplicada no solo, pode ser extremamente perigoso, resultando em recalques excessivos ou até mesmo na ruptura por cisalhamento do solo, o que danificará toda a estrutura da construção. Assim é crucial que engenheiros geotécnicos e estruturais que projetam fundações avaliem sempre a capacidade de carga dos solos. Dessa forma de acordo com a estrutura e tipo de solo, vários tipos de fundações poderão ser utilizadas, sendo as fundações classificadas em dois tipos, as fundações profundas, sendo aquelas as quais terão profundidade maior duas vezes sua menor dimensão em planta e as fundações rasas, as quais terão profundidade menor que duas vezes a sua menor dimensão (DAS, 2007). Borges (2012) salienta que na classe de fundações superficiais sapatas e radiers são as soluções mais econômicas, mas que estas devem satisfazer tecnicamente a construção, analisando-se as características do subsolo, a tipologia da edificação, as cargas que serão descarregadas no solo e a capacidade de carga necessária ao elemento de fundação. Na figura 8 se vê o radier concretado na obra de AEBC. Figura 8 – Radier da obra de AEBC Fonte: Autores, 2018. 30 Assim, para casos onde a capacidade de suporte do terreno para fundações rasas é de qualidade razoável, o radier estaqueado pode ser uma alternativa, pois trata-se de uma fundação mista e poderá conseguir trazer a estabilidade necessária para a fundação, evitando o uso de uma fundação mais cara. Porém caso está solução não seja suficiente, outras alternativas deverão ser buscadas, como o uso de fundações profundas (BURLAND e BROMS, 1977). Edificações em LSF não necessitam de grandes fundações, como ocorre em algumas obras tradicionais, já que os painéis estruturais do LSF distribuem as cargas uniformemente, porém pode ser adotada qualquer tipo de fundação profunda se necessário, com base nas cargas que serão aplicadas no mesmo, sendo indispensável o uso de uma fundação contínua que atenda toda a extensão dos painéis estruturais. Uma fundação bastante comum e de grande eficiência para o LSF é o radier, tendo em vista que o radier é uma fundação superficial a qual irá ser executada em toda área que compreende a construção, recebendo as cargas da edificação e transferindo-as ao solo onde o radier se apoia (CARVALHO; PINHEIRO, 2009). O esquema básico de ligação do painel estrutural com o radier, onde o radier em seu contorno deve ter um desnível para garantir que o painel fique protegido da umidade e a calçada deve ser executada de maneira a permitir o escoamento de águas pluviais (FREITAS; CRASTO, 2006). Na figura 9 pode ser observado o esquema de anconragem do LSF. Figura 9 – Esquema de ancoragem LSF em fundação tipo radier Fonte: Autores, 2018. 31 O radier se mostra mais adequado para o sistema de LSF, tendo em vista que ele permite a antecipação de algumas etapas construtivas, evitando imprevistos, retrabalhos e compatibilizando os sistemas, em ambas fundações os painéis de LSF, deverão ser fixados na fundação para se evitar a movimentação da estrutura, por ações externas, como o vento por exemplo. (TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2008). 4.6 Paredes Estruturais 4.6.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos As paredes de alvenaria estrutural têm como seus principais componentes os blocos, argamassa, graute e as armaduras. Sendo os blocos os principais responsáveis pela caracterização da resistência da estrutura, de acordo com sua composição (RAMALHO; CORRÊA, 2003). Para a execução de uma edificação em alvenaria estrutural a primeira definição a ser feita é a escolha do tipo de bloco que irá compor a alvenaria. Nessa escolha deve se considerar todas as características dos materiais e produtos existentes no mercado onde será executada a edificação, com intenção de se tomar uma decisão segura, econômica e que se possa garantir o conforto adequado à finalidade que se destina (ACCETTI, 1998). Segundo Acetti (1998) existem no Brasil os blocos cerâmicos, os blocos de concreto, os blocos sílico-calcários, os blocos de concreto celular, com as mais variadas dimensões e resistências. Entre estes os que mais se destacam são os blocos cerâmicos e os blocos de concreto. O bloco cerâmico tem como vantagem ser mais leve que o de concreto, facilitando com isso a sua trabalhabilidadena obra. Por conta disso, é possível que o pedreiro segure com apenas uma das mãos o bloco e assim ter mais agilidade no assentamento, aumentando o ritmo de produção. Outro fator, que o bloco cerâmico também tem menor carga incidindo sobre a fundação, podendo gerar uma economia nesta fase da obra (ACCETTI, 1998). Dentro da alvenaria estrutural, temos suas paredes como principal elemento de estrutura, a qual deverá resistir às cargas solicitantes e transmiti-las para o elemento de fundação, como os pilares e vigas nas construções de concreto armado, aço ou madeira. Portanto a distribuição das paredes deve ser feita de maneira com que cada 32 uma delas atuem de forma a estabilizar a outra (SABBATINI, 1989). 4.6.2 Light Steel Framing A estrutura de uma obra em LSF é formada pelos painéis estruturais e pelas lajes. Os perfis que formam os painéis estruturais são perfis formados a frio (PFF) e deverão ser modulados de acordo com o projeto (CAMPOS, 2014). Os painéis estruturais no LSF são basicamente as paredes estruturais na alvenaria estrutural. Eles absorvem esforços da edificação e os transferem para a fundação. Um painel estrutural em LSF é formado basicamente por dois componentes principais: as guias e os montantes (RODRIGUES, 2006). Na edificação de um projeto em Light Steel Framing, o perfil de estrutura fica acima de um radier para que sua carga seja distribuída sob o terreno, seu revestimento interno é feito na maioria das vezes por chapas de drywall que são placas de gesso e na área externa o revestimento é feito por placas cimentícias ou Oriented Strand Board (OSB) que são painéis de tiras de madeira orientadas, matéria derivado da madeira compostos por pequenas lascas de madeira orientadas em camadas cruzadas seguindo um determinada direção que conferem resistência mecânica, rigidez e estabilidade a estrutura (MARCOS, 2015). Na figura 10 é mostrado o fechamento externo das estruturas e revestimentos utilizados no LSF. Figura 10 – Painel estrutural LSF e seus componentes Fonte: Fastcon construção sustentável, 2015. 33 A etapa executiva é feita, basicamente, com a fixação estrutural das peças componentes do sistema, essa fixação ocorre por meio de parafusos ligando as peças (SILVA et al., 2014). Todas as guias unem-se aos montantes para que assim possa-se formar um painel estrutural (CAMPOS, 2014). Na figura 11 é mostrada a parede interna de LSF. Figura 11 – Parede interna de LSF Fonte: Fastcon construção sustentável, 2015. O Sistema LSF não se caracteriza apenas por sua estrutura. Ele se compõe por vários componentes e subsistemas, sendo o mesmo além do estrutural, de fundação, de isolamento termo acústico, de fechamento interno e externo, e instalações elétricas e hidráulicas (TORRES FILHO, 2017). 34 4.7 Laje e Cobertura A laje tem como sua função básica receber as cargas de utilização da edificação, aplicadas nos pisos e transmití-las às alvenarias. As lajes deverão ter espessura mínima de acordo com projeto de tal maneira que limite suas deformações e também evite vibrações e ruídos que possam causar desconforto acústico para os usuários da construção (ARAÚJO, 2014). Na figura 12 se apresenta a concretagem da laje na obra de AEBC. Figura 12 – Laje em execução AEBC Fonte: Autores, 2018. As lajes no sistema construtivo em LSF são estruturas de piso responsáveis por suportar e transmitir para as guias e montantes as reações causadas por esforços de cargas permanentes e sobrecargas. A laje poderá também atuar como um contraventamento horizontal aumentado a rigidez estrutural (DIAS, 2006). Elas são constituídas de montantes paralelos e deveram possuir a mesma modulação do restante da estrutura da edificação para facilitar a transmissão de esforços, formando assim a estrutura do pavimento, em seguida utiliza-se um adesivo a base de poliuretano, manta asfáltica ou banda acústica para evitar problemas acústicos, entre o aço dos perfis e as placas de OSB que servem de elemento horizontal da laje (CAMPOS, 2014). Outro detalhe importante que deve ser analisado durante o projeto estrutural da laje é a necessidade de perfurações adicionais para a passagem de tubulações, 35 tendo em vista que alguns perfis já possuem perfurações originais de fabricação. (CRASTO, 2005). Na figura 13 é apresentado um exemplo de composição de uma laje em LSF: Figura 13 – Laje em Light Steel Framing e suas composições Fonte: Fastcon construção sustentável, 2015. Para as coberturas para AEBC existem diversos produtos para sua execução dentro do mercado da construção civil como: telhas cerâmicas, telhas de concreto, telhas fibrocimento, telhas de vidro e as telhas ecológicas onde cada vez mais está ganhando seu espaço no mercado, devido ao seu papel ambiental (SCHMIDT, 2009). A figura 14 apresenta a cobertura em estrutura metálica da obra em AEBC. Figura 14 – Cobertura em estrutura metálica da obra em AEBC Fonte: Autores, 2018. 36 Para o sistema LSF a estrutura da cobertura pode ser considerada como uma estrutura de cobertura convencional porque possui as mesmas características estruturais. Nela podem ser utilizadas qualquer tipo de telha, a utilização de calhas e rufos para o escoamento de água também deve ser considerado. É uma estrutura mais leve do que a estrutura convencional de madeira. As tesouras formadas pelos perfis metálicos são pré-fabricadas (PRUDÊNCIO,2013). A cobertura em LSF deve atender às três condições basicamente: a vedação, ou seja, uma espécie de capa protetora, que na maioria dos casos é a telha (cerâmica, aço, shingle), suporte de armação para sustentar a telha que ficará acima do piso de separação da laje. E por último os canais de escoamento das chuvas, calha, inclinação do telhado e demais itens (SANTIAGO, 2008). Na figura 15 se vê os perfis montados da estrutura de cobertura em LSF. Figura 15 – Cobertura em LSF Fonte: Fastcon construção sustentável, 2015. 37 5 METODOLOGIA O trabalho foi organizado e subdivide-se em etapas: Revisão Bibliográfica, visita técnica em obra em construção de AEBC, adaptação de projeto residencial popular em AEBC para o LSF, visita técnica em obra em construção de LSF, comparação dos projetos, dos preços por metro quadrado e as vantagens e desvantagens de cada sistema construtivo. Na primeira etapa os autores fizeram a Revisão Bibliográfica sobre a questão habitacional do Brasil e sobre os Sistemas Construtivos de AEBC e LSF, apontando as características próprias de cada sistema. Na segunda etapa foi feita visita técnica no dia 12 de maio de 2018, acompanhada por um dos encarregados da construção. O sistema construtivo adotado nessa obra foi o de AEBC e fundação em radier, essa particularidade facilitou a comparação com o LSF por conta de ser uma fundação muito usual nesse sistema construtivo, dessa forma, foi desenhado o projeto arquitetônico da residência popular em AEBC com área de 48,81 m² de construção, que é parte do objeto do trabalho do grupo. O projeto arquitetônico foi desenhado exatamente como visto em campo e com os detalhes do projeto original que nos foi apresentado na visita na obra, com isso se garantiu a utilização dos mesmos parâmetros para comparação. Nesse trabalho, essa obra ficará denominada de Obra 1 da Construtora A. O projeto em AEBC, serviu de base para a confecção do projeto adaptado para LSF, a partir do projeto arquitetônico deste empreendimento da ConstrutoraA. A disposição dos cômodos e sua área externa permanecerá idêntica para ambos os sistemas construtivos adotados nesse estudo de caso, tanto o de AEBC como de LSF. A terceira etapa foi a concepção do projeto em LSF e baseada no projeto arquitetônico da residência popular com 48,81m² de construção, adotando-se o mesmo tipo de fundação que a construtora, em radier. Para o melhor desenvolvimento do projeto em LSF, na quarta etapa foi realizada no dia 17 de agosto de 2018 uma visita técnica numa construção de residencial particular em execução em LSF com fundação superficial em radier. A visita técnica foi acompanhada pelo Engenheiro responsável que mostrou todo o processo adotado, onde se pôde ver na prática a utilização do sistema LSF. Fica aqui denominada essa construção em LSF de Obra 2, da Construtora B. 38 Como quinta etapa foram consultadas duas construtoras, que nesse trabalho ficam denominadas de Construtora C, especialista em AEBC e a Construtora D especialista em LSF, que nos forneceram um preço de custo aproximado e estimado pela experiência das mesmas de forma geral e direta, sem uma avaliação mais minuciosa onde se considerariam todas as variáveis usadas para formulação de um preço final por metro quadrado construído de cada sistema e se levando em consideração a construção de uma única residência. As construtoras também nos informaram que os preços podem variar em decorrência de diversos outros fatores e variáveis que são consideradas no momento do planejamento de projeto e principalmente em relação à quantidade de unidades residenciais a serem construídas podem reduzir consideravelmente os custos unitários de construção. Como última etapa, foram elencadas alguns itens comuns entre os dois sistemas construtivos e para fins de ter uma forma de mensurar qual seria o melhor sistema a ser utilizado, foi determinado valor 2 (dois) para o item que o sistema construtivo ficava com vantagem em relação ao outro e valor 0 (zero) para o item o qual o sistema ficava em desvantagem. Dessa forma foi possível a partir da somatória e das justificativas para aquela atribuição de valor, definir qual sistema é o mais adequado nesse estudo para construção de residências popular. O presente trabalho apresenta como limitação a questão da adaptação do projeto de AEBC para LSF que foi realizado pelos próprios autores. 39 6 RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 Projeto Arquitetônico O projeto arquitetônico, que serviu como base de estudos para a pesquisa dos métodos construtivos de AEBC e o LSF, foi elaborada com as mesmas dimensões da Obra 1 da Construtora A, onde foi utilizado o método construtivo em AEBC. A opção por este modelo de projeto vai ao encontro da abordagem principal desse trabalho, que é fazer o estudo comparativo entre os dois sistemas construtivos, baseados nos modelos de casas populares. Também, de maneira a atingir o máximo de realidade possível em relação à região, apresentando um ambiente suficientemente capaz de suprir as necessidades de uma família típica de 4 pessoas e atendendo aos preceitos que as normas da área recomendam: A planta residencial possui 48,81 m² de área construída. 6.1.1 Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos Como o projeto original em estudo já é para o sistema AEBC, abaixo seguem os dados originais que foram colhidos na visita técnica a obra. Os desenhos do projeto original não foram fornecidos pela construtora A, mas, com os dados recolhidos em campo na visita na obra, foi possível ser feito o projeto pelos autores deste trabalho, com as áreas dos cômodos demonstradas a seguir: • Dois dormitórios, sendo um com área de 8,82 m² e outro com 8,38 m²; • Um banheiro com área de 4,30m², dispondo de espaço suficiente para box de chuveiro, bacia sanitária e lavatório; • Uma sala de jantar/estar de 11,48 m²; • Uma cozinha com 5,38 m²; • Uma área de serviço com de 3,02m²; • Área de circulação no corredor sala/quarto/banheiro de 1,27 m². Na somatória das áreas chegou-se a uma área útil (interna) total de 42,65m2. Na figura 16 é apresentada a planta em AEBC. A planta contém dois cortes que mostram outros detalhes da construção, o corte “AA” e o corte “BB”. 40 Figura 16 – Projeto Arquitetônico para AEBC Fonte: Autores, 2018 O corte “AA” mostra detalhes como altura de algumas janelas, que também são apresentadas na planta baixa, porém, se pode observar de outros pontos a mesma informação. É mostrada altura das portas e também a altura do pé direito da 41 residência. Este corte foi feito sobre um dormitório, o banheiro e a sala de estar onde se visualiza a janela da cozinha. Pode ser observado que a parte do banheiro é mostrado toda a parte do azulejo por ser uma das áreas frias da residência. Também se tem alguns detalhes da estrutura mostrados na parte de cobertura da residência. Na figura 17 se vê o corte “AA”. Figura 17 – Vista do Corte AA Fonte: Autores, 2018 No corte “BB”, na figura 18, é mostrado outras áreas da residência, contemplando cozinha e a sala de estar. Neste corte são apresentados alguns detalhes semelhantes ao corte “AA”, como partes frias azulejadas, algumas dimensões, detalhes da cobertura que já foram apresentadas no corte “AA”, porem em outras partes da residência. Figura 18 – Vista do Corte BB Fonte: Autores, 2018 42 Na figura 19 é apresentada a fachada da residência, onde são observados os posicionamentos das esquadrias (porta e janela), a calçada no entorno da casa e o telhado para a obra de AEBC. Figura 19 – Fachada da residência Fonte: Autores, 2018 Na figura 20 se tem a vista da cobertura, com a indicação da inclinação de 30% do telhado, o tipo de telha a ser utilizado e como ficara a caída das águas de chuva tanto para a frente como para o fundo da residência. Figura 20 – Vista da cobertura da residência Fonte: Autores, 2018 43 6.1.2 Light Steel Framing Tendo os dados obtidos na visita da construção em Alvenaria Estrutural de Bloco Cerâmico foi feito a mesma planta com a intenção de adaptar o sistema AEBC para o sistema em Light Steel Framing deixando o imóvel o mais semelhante possível. O objetivo desta adaptação no desenho foi para facilitar a visualização para o estudo de cada sistema em si. É mostrado a locação dos montantes onde existe um alinhamento entre eles, visto um espaçamento de 50cm entre cada perfil, espaçamento adotado pela média entre 40cm e 60cm, que são as distancias mais usuais entre os construtores que utilizam este sistema. Neste desenho é mostrado também o “DETALHE A” que apresenta o detalhe de fixação por parafusos nos montantes e a espessura da parede de 95mm. Na figura 21 é apresentada a planta adaptada para LSF. Figura 21 – Esquema de concepção estrutural do LSF Fonte: Autores, 2018 44 Na figura 22 é apresentado o “DETALHE A”, mostrando a espessura final da parede de LSF com 95 mm (9,5cm) que é mais fina que a de AEBC com 20 cm, isso tudo devido aos perfis de aço utilizados no sistema. Figura 22 – Detalhe A mostrando fixação dos montantes Fonte: Autores, 2018 A partir da adaptação realizada foram obtidas novas dimensões internas devido a diminuição da espessura das paredes. As áreas dos cômodos são demonstradas a seguir: • Dois dormitórios, sendo um com área de 9,25 m² e outro com 8,79 m²; • Um banheiro com área de 4,30m², dispondo de espaço suficiente para box de chuveiro, bacia sanitária e lavatório; • Uma sala de jantar/estar de 11,90 m²; • Uma cozinha com 5,85 m²; • Uma área de serviço com de 3,04m²;• Área de circulação no corredor sala/quarto/banheiro de 1,32 m² 45 Na somatória das áreas chegou-se a uma área útil (interna) total de 44,45m2. Na figura 23 é apresentada a planta em LSF. Figura 23 – Planta em LSF Fonte: Autores, 2018 46 Para o LSF vale destacar que é necessário que informações como fixação de móveis e eletrodomésticos sejam analisadas no projeto para possíveis instalações de reforços na parede. Sendo que caso seja necessário realizar futuras mudanças, o sistema construtivo LSF proporciona mais facilidade para alteração que o de AEBC. Na figura 24 é mostrado um exemplo de fixação, onde é fixado um painel com uma televisão. Figura 24 – Fixação de televisão Fonte: Autores, 2018 Na figura 25 é apresentado o Detalhe “B” onde mostra-se o modo de fixação do painel. Vê-se que o reforço utilizado foi o acréscimo da placa OSB, sendo que a placa na sua utilização comum, é instalada apenas na parte externa da parede, mas 47 neste caso foi utilizada para enrijecer a parede dando estrutura e condição para realizar a instalação de móveis. Figura 25 – Detalhe da fixação Fonte: Autores, 2018 6.2 Custo das obras Em consulta a construtoras foi obtido o preço por metro quadrado de construção para cada obra conforme o projeto arquitetônico aqui apresentado. A construtora C especialista em construções de AEBC e a Construtora D especialista em LSF forneceram os seguintes preços dispostos na Tabela 3. Tabela 3 – Orçamento por metro quadrado de AEBC x LSF DESCRIÇÃO AEBC LSF DIFERENÇA PREÇO POR m² 2.048,00R$ 2.500,00R$ 452,00R$ RESIDÊNCIA DE 48,81m² 99.962,88R$ 122.025,00R$ 22.062,12R$ Fonte: Autores, 2018 Como pode ser observado na tabela 3, para a construção no Sistema Construtivo de AEBC foi conseguido preço por metro quadrado de R$ 2048, o que compreende o valor da execução de uma unidade de residência popular sem levar em conta a aquisição do terreno para a obra. Já para o Sistema Construtivo de LSF foi conseguido preço por metro quadrado de R$ 2500, o que compreende o valor da execução de uma unidade de residência popular sem levar em conta a aquisição do terreno para a obra. Como mensurado pelas construtoras consultadas, esses valores são uma estimativa geral de custos, tendo em vista que a obtenção de preços mais precisos 48 exigiria outras variáveis que somente pelo projeto arquitetônico não puderam ser levadas em conta. Dentre as variáveis apontadas pelas construtoras foi que quando se faz orçamento para construção de residências populares normalmente ele é feito para uma certa quantidade de casas e isso faz com que o preço por metro quadrado de cada residência venha a ser menor do que o apresentado. No caso desse trabalho, o preço estimado por metro quadrado de uma residência fornecido pelas construtoras, nos ajudou na análise e comparação entre os sistemas construtivos de AEBC e LSF. 6.3 Vantagens e Desvantagens entre os Sistemas Construtivos No estudo dos sistemas construtivos e baseado nas visitas técnicas realizadas para este trabalho foi possível identificar uma série de vantagens e desvantagens na utilização da AEBC e do LSF. Na tabela 4 são elencados os itens com seus respectivos valores atribuídos para cada sistema construtivo conforme a legenda: a) Valor 0: Desvantagem b) Valor 2: Vantagem Tabela 4 – Vantagem e desvantagem entre os sistemas de AEBC e LSF ITEM DESCRIÇÃO AEBC (VALOR) LSF (VALOR) A PROJETO ARQUITETÔNICO 2 0 B NORMAS BRASILEIRAS 2 0 C ÁREA ÚTIL DA RESIDÊNCIA 0 2 D CONSTRUTORAS 2 0 E FORNECEDORES DE MATERIAIS 2 0 F MÃO DE OBRA 2 0 G PREÇO POR M2 2 0 H TEMPO DE EXECUÇÃO 0 2 I LIMPEZA DO CANTEIRO DE OBRAS 0 2 J GERAÇÃO DE RESÍDUOS 0 2 K CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL 0 2 L REFORMA E ADEQUAÇÃO 0 2 M UTILIZAÇÃO NO BRASIL DO SISTEMA CONSTRUTIVO 2 0 14 12 VANTAGENS E DESVANTAGENS ENTRE OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS SOMA DOS VALORES: Fonte: Autores, 2018 49 Analisando de forma individual o comparativo entre os itens para AEBC e LSF se compreende melhor o porquê dos valores atribuídos através das seguintes justificativas: A) PROJETO ARQUITETÔNICO: Para a AEBC já existem diversas normas brasileira que auxiliam na elaboração do projeto, o que facilita sua execução pelo projetista. No caso do LSF, ainda há poucos projetistas que trabalham com projetos de LSF, pelo fato de exigir maiores detalhamentos e em decorrência da ausência de Normas Brasileiras específicas para LSF. B) NORMAS BRASILEIRAS: As Normas Brasileiras para AEBC estão consolidadas e são usadas e atualizadas. Já, para LSF, Normas Brasileiras específica ainda estão em fase de desenvolvimento, sendo necessária a utilização de Normas de Estruturas Metálicas E Perfis Laminados a Frio. C) ÁREA UTIL DA RESIDÊNCIA: Existe uma perda maior de área útil para o AEBC, por conta da espessura das paredes devido ao dimensionamento dos blocos cerâmicos e os revestimentos que chegam a uma espessura final em torno de 20 cm, já nas paredes de LSF a espessura fica menor, em torno de 9,5cm (95mm) devido a largura dos perfis de aço utilizados, o que dá um ganho de área útil nos ambientes. D) CONSTRUTORAS: Existe mais construtoras especializadas e trabalhando com AEBC devido a este sistema estar bem consolidado no Brasil. No caso do LSF, há certa resistência e poucas construtoras que se especializam no sistema construtivo, normalmente são construtoras novas no mercado. E) FORNECEDORES DE MATERIAIS: O bloco estrutural cerâmico é mais fácil para ser comprado em lojas de materiais de construção ou encomendado para fábricas de blocos cerâmicos por conta de uma demanda maior para sua utilização na construção. No caso dos perfis de aço para LSF exigem uma procura maior, podendo ser encontrado com mais facilidade em lojas específicas que trabalham com esse sistema construtivo, no entanto essas lojas se encontram apenas em algumas cidades de maior porte. 50 F) Para execução de uma obra em AEBC é mais fácil encontrar o bloco cerâmico ainda encontra certa dificuldade para se adquirir blocos cerâmicos estruturais em qualquer casa de construção, no entanto, se comparado ao LSF é mais fácil comprar os blocos. Já, o LSF será encontrado com mais facilidade em casas de materiais especificas, normalmente voltadas para o sistema construtivo. G) MÃO DE OBRA: A AEBC apresenta treinamento fácil para mão de obra, pois se baseia no assentamento de blocos cerâmicos, facilmente encontram-se pedreiros para execução dos serviços. Para o LSF se tem mais dificuldade em encontrar pessoas especializadas para montagem das estruturas (montadores), o que exige treinamento específico dessa mão de obra. H) PREÇO POR M2: O preço para a AEBC foi mais baixo do que para o LSF, pois já é um sistema muito utilizado por construtoras para construções de conjuntos habitacionais. O LSF por apresentar algumas dificuldades como fornecimento de materiais e mão de obra, acabou tendo um custo maior. I) TEMPO DE EXECUÇÃO: A AEBC apresenta grande produtividade se comparada ao sistema tradicional, porém todos os processos executivos da construção precisam ser realizados no canteiro de obras, sendo assim, isso pode gerar atrasos, principalmente na ocorrência de chuvas. Para o LSF se ganha maior produtividade por conta de que a estrutura das paredes pode ser previamente produzida em um local de montagem separado e independente e só posteriormente serem levadas e instaladas na obra. J) LIMPEZA DO CANTEIRO DE OBRAS: A AEBC já possibilita um canteiro de obras mais limpo, porém, o LSF não se utiliza de cimento na elevação de suas paredes, tendo como resíduos apenas partes de aço e restos de alguns materiais, mas em proporção muito inferior ao queainda é gerado numa obra de AEBC. 51 K) GERAÇÃO DE RESIDUOS: O AEBC é um sistema que possui uma baixa geração de resíduos em comparação com o sistema convencional, por não se utilizar de formas de madeira e consumir menos argamassa. Já o LSF é um sistema que gera muito menos resíduos por ser um sistema não artesanal, também outra relevância é que se resíduo pode ser reciclado ou reutilizado quase em toda sua totalidade. L) CONSTRUÇÃO SUSTENTAVEL: Os dois sistemas são mais ecologicamente corretos do que o sistema convencional, sendo que, o LSF leva vantagem sobre AEBC por ser um sistema com baixo consumo de água e materiais que podem ser recicláveis. M) REFORMA E ADEQUAÇÃO: Os dois sistemas apresentam limitações nesse quesito, ainda que o LSF apresenta maiores possibilidade de locação de paredes sem comprometer a estrutura e sem desperdício de materiais. N) UTILIZAÇÃO NO BRASIL DO SISTEMA CONSTRUTIVO: o sistema construtivo em AEBC já é utilizado em larga escala aqui no Brasil, tendo em vista ser muito comum nas construções de conjuntos habitacionais. Já, o LSF é pouco conhecido e necessita de mais investimentos e interesse por parte das construtoras em sua utilização como também de motivações por parte do governo através de linhas de crédito e financiamentos para construção de residências com sistemas construtivos alternativos como o LSF. 52 7 CONCLUSÃO Com base nos estudos presentes neste trabalho, onde se buscou realizar uma análise comparativa entre os sistemas construtivos AEBC e o LSF, foi identificado por pequeno valor arbitrado de diferença que a construção em AEBC supera as vantagens da construção em LSF, apresentando mais vantagens construtivas, sendo algumas delas devido ao fator do LSF não ser um sistema consolidado no mercado da construção brasileira como: custo de materiais, custo da mão-de-obra e normas brasileiras específicas para esse sistema construtivo, desta forma podemos admitir que com a expansão do LSF no mercado da construção civil, este sistema construtivo poderá apresenta mais vantagens a medida em que ele for aprovado definitivamente no mercado da construção civil nacional. Na cotação orçamentária o custo por metro quadrado para ambos os sistemas construtivos verificou-se que a construção em AEBC tem custo menor em relação a construção em LSF. Mesmo diante de outros itens apontados como vantagens para o LSF e que são bem significativos como: tempo de execução, geração de resíduos, construção sustentável dentre outros, o fator econômico ainda é o mais importante, principalmente quando se trata da construção de residências populares, onde a população busca por um custo final reduzido, para conseguir viabilizar o seu financiamento do imóvel. Contudo, é importante indicar que ambos os métodos aqui apresentados, se mostraram eficazes para a construção civil e que ambos apresentam grande potencial, desta forma para cada situação deverá ser realizado um novo estudo para a viabilidade técnica e econômica para que assim se possa escolher de maneira racional, o sistema a ser empregado para cada processo construtivo, obtendo-se os melhores resultados possíveis em todos os aspectos de uma construção residencial. Desta forma, se torna de fundamental importância os investimentos em estudos para o setor da construção civil, havendo a possibilidade de ampliar fronteiras em pesquisas e conhecimentos que podem agregar no desenvolvimento do setor, pensando não somente na questão monetária, mas também no meio ambiente para que as construções sejam cada vez mais ecológicas ou agridam cada menos o meio ambiente. Para isso ocorrer é essencial que haja incentivos governamentais que motivem os construtores, fornecedores e clientes para que possa existir um mercado atraente e aquecido que impulsione também diversos outros campos da atividade 53 econômica sendo um dos setores que mais gera empregos tanto diretos como indiretos, ampliando a demanda de mercado no país. Também é necessário que sejam cada vez mais fortes os programas governamentais que dão a possibilidade de acesso a moradia para a população de baixa renda para assim se ampliar o crescimento de moradias e proporcionalmente a diminuição do déficit habitacional. 54 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, J. M. Curso de concreto armado 2. 4 ed., v. 2. Rio Grande: Editora Dunas, 2014. 356p. ACCETTI, K. M. Contribuições ao projeto estrutural de edifícios em alvenaria. 1998. 261 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo, São Carlos, 1998. Disponível em: <http://www.set.eesc.usp.br/static/media/producao/1998ME_KristianeMattarAccetti.p df>. Acesso em: 27 set. 2018. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14762: Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio. Rio de Janeiro, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15270-1: Componentes Cerâmicos – Blocos e tijolos para alvenaria. Parte 1: Requisitos. Rio de Janeiro, 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15270-2: Componentes Cerâmicos – Blocos e tijolos para alvenaria. Parte 2: Métodos de ensaios. Rio de Janeiro, 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15279: Perfis estruturais de aço soldados por alta frequência (eletrofusão) - Perfis I, H e T – Requisitos. Rio de Janeiro, 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575: Edificações habitacionais – Desempenho. Rio de Janeiro, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15812-1: Alvenaria Estrutural - Blocos cerâmicos. Parte 1: Projetos. Rio de Janeiro, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15812-2: Alvenaria Estrutural - Blocos cerâmicos. Parte 2: Execução e controle de obras. Rio de Janeiro, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15812-3: Alvenaria Estrutural - Blocos cerâmicos. Parte 3: Métodos de ensaios. Rio de Janeiro, 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6355: Perfis estruturais de aço formados a frio: Padronização. Rio de Janeiro, 2012. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro, 2008. 55 BARROS JUNIOR, A. R. Alvenaria estrutural e alvenaria tradicional: vantagens e desvantagens no empreendimento. Revista Especialize On Line IPOG, Goiânia, ano 8, ed. 14, v.01, dez. 2017. Disponível em: <https://www.ipog.edu.br/download-arquivo- site.sp?arquivo=agostinho-ribeiro-barros-junior-1715976.pdf>. Acesso em: 27 set. 2018. BERTOLINI, H. O. L. Construção via obras secas como fator de produtividade e qualidade. 2013. 98f. Graduação (Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio De Janeiro, 2013. Disponível em: <http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10007921.pdf>. Acesso em: 04 abril 2018. BORGES, L. F. Estudo de caso sobre fundações para edifícios em alvenaria estrutural. 2012. 87f. Graduação (Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2012. Disponível em: <http://www.deciv.ufscar.br/tcc/wa_files/tcc2012-Fucas_20borges.pdf>. Acesso em: 23 set. 2018. BURLAND, J.B., BROMS, B.B. (1977). “Behavior of Foundations and Structures,” State of the art report, 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Tokyo, Vol. 2, pp. 495-546. BRASIL. Lei no 12.424, de 16 de junho de 2011. Dispõe sobre o Programa Minha Casa, Minha Vida - PMCMV e a regularização fundiária de assentamentos localizados em áreas urbanas. Diário Oficial [da República Federativa do Brasil], Brasília, DF, 20 jun. 2011. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/CCivil_03/_Ato2011- 2014/2011/Lei/L12424.htm. Acesso em: 22 set. 2018.
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