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CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DO AMAPÁ – CEAP CURSO DE ENGENHARIA CIVIL GABRIELA ALMEIDA RODRIGUES SISTEMA COSNTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING: estudo de viabilidade do sistema para construção de residências unifamiliar na região norte do Brasil. MACAPÁ – AP 2019 GABRIELA ALMEIDA RODRIGUES SISTEMA COSNTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING: estudo de viabilidade do sistema para construção de residências unifamiliar na região norte do Brasil. Trabalho de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil do Centro de Ensino Superior do Amapá – CEAP como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil. Prof. Francisco, de Assis Ribeiro - Mestre- Orientador MACAPÁ – AP 2019 SISTEMA COSNTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING: estudo de viabilidade do sistema para construção de residências unifamiliar na região norte do Brasil. Por GABRIELA ALMEIDA RODRIGUES Trabalho de Curso aprovado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil pela Banca Examinadora formada por: ______________________________________________________ Presidente Professor Orientador ______________________________________________________ Membro Professor Avaliador ______________________________________________________ Membro Professor Avaliador Macapá - AP, 03 de junho de 2019 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Estrutura de residência em Light Steel Framing. ..................................................... 18 Figura 2 - Desenho esquemático de uma residência em Ligth Steel Framig. .......................... 20 Figura 3 - Detalhe esquemático da ancoragem de painel estrutural à uma laje radier. ............ 22 Figura 4 - Corte detalhado de fundação sapata corrida. ........................................................... 23 Figura 5 - Esquema geral de ancoragem química com barra roscada. ..................................... 24 Figura 6 - Transmissão da carga vertical à fundação. .............................................................. 27 Figura 7 - Desenho esquemático de painel estrutural com abertura. ........................................ 28 Figura 8 – Projeto de parede no sistema Light Steel Framing.................................................. 34 Figura 9 – Estruturas do componentes de uma parede em LSF. .............................................. 35 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Adaptação dos critérios de desempenho da ISO 6241 (1984) ................. 16 Tabela 2 - Relação entre espessura e funções e aplicações das placas. ................. 33 LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Revestimento mínimo dos perfis estruturais e não-estruturais. ............... 25 Quadro 2 - Designações dos perfis de aço formados a frio para o uso em Light Steel Framing e suas respectivas aplicações. .................................................................... 26 SUMÁRIO 1.1 PROBLEMA DA PESQUISA .......................................................................... 9 1.2 HIPÓTESE ..................................................................................................... 9 1.3 OBJETIVOS ................................................................................................. 10 1.3.1 Geral ..................................................................................................... 10 1.3.2 Específicos ........................................................................................... 10 1.4 JUSTIFICATIVA ........................................................................................... 10 2.1 DEFINIÇÃO .................................................................................................. 11 2.2 ORIGEM ....................................................................................................... 12 2.2.1 O sistema Light Steel Framing no Brasil ........................................... 13 2.2.2 Normatização da técnica ..................................................................... 14 2.3 SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING ................................. 17 2.3.1 Características do sistema ................................................................. 18 2.3.2 Métodos construtivos ......................................................................... 20 2.3.3 Processo construtivo em Light Steel Framing .................................. 21 2.3.3.1 Fundação ........................................................................................... 21 2.3.3.2 Fixação dos painéis na fundação ....................................................... 23 2.3.4 Estrutura ............................................................................................... 24 2.3.4.1 Perfis de aço formado a frio ............................................................... 24 2.3.4.2 Painéis ................................................................................................ 26 2.3.4.3 Lajes ................................................................................................... 29 2.3.4.4 Cobertura ........................................................................................... 30 2.3.4.5 Fechamento e acabamento ................................................................ 30 2.3.4.6 Placa OSB .......................................................................................... 31 2.3.4.7 Placas Cimentícias ............................................................................. 32 2.3.4.8 Gesso Acartonado .............................................................................. 33 2.3.5 Vantagens do sistema ......................................................................... 35 2.3.6 Aspectos sustentáveis do sistema Steel Framing ............................ 36 3.1 ENQUADRAMENTO DA PESQUISA ........................................................... 37 3.2 METODOLOGIA APLICADA ........................................................................ 38 9 INTRODUÇÃO A Engenharia Civil sempre buscou atender às necessidades do crescimento da população garantindo moradia de qualidade a todos os indivíduos, o que se tornou um grande desafio na área da construção civil nos dias de hoje. O cuidado com o meio ambiente, o uso dos materiais sustentáveis, a redução de resíduos da construção, a viabilidade econômica, a qualidade e rapidez, influenciam o setor da construção civil a buscar novos processos construtivos e tecnológicos que possam solucionar essas adversidades com mais eficiência. Hoje, diversos programas governamentais que buscam estimular o crescimento do país, como o PAC e Minha Casa, Minha Vida, tem permitido um maior acesso ao imobiliário, assim como um crescimento da construção civil. O segmento de obras tem progredido em função do aumento de edificações residenciais, que é o resultado de maior peso na construção e que é motivado pelo crédito imobiliário. Os sistemas construtivos de alvenaria convencional, estrutural e parede de concreto são a marca da construção civil no Brasil. Esses métodos construtivos são considerados predominantemente artesanais, pois possuem baixa produtividade e grande desperdícios de matérias. Por essas características, a indústria da construção civil tem demonstrado que essa situação deve ser mudada e que a utilização de novas tecnologias nesse ramo seria uma solução eficaz para uma racionalização dos processos, redução de tempo e crescimento do mercado. 1.1 PROBLEMA DA PESQUISAPortanto, serão necessárias alterações significativas nas estruturas e processos da produção habitacional, mas que continue atendendo às necessidades dos moradores. Desta forma, que outros métodos construtivos poderiam ser utilizados como alternativa para construções de residência mais viáveis? 1.2 HIPÓTESE Pressupõe-se que o método construtivo Light Steel Framing (LSF), que tem ganhado espaço no Brasil e já é usado há anos em países desenvolvidos, pode ser uma solução viável para construções de habitações de interesse social. Por ser um sistema construtivo auto-portante, composto por vários componentes industrializados e materiais “secos”, possibilita uma construção racionalizada, diminuindo o 10 desperdício de tempo e insumos e aumentando a produtividade, uma vez que permite a produção em larga escala com rapidez, o que é importante para alcançar metas de construção de moradias planejadas pelos órgãos governamentais. 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Geral Este trabalho tem por objetivo elaborar um estudo sobre o sistema construtivo Light Steel Framing (LSF) focando sua utilização como alternativa para execução de projetos de habitações de interesse social, servindo assim como material teórico e prático para impulsionar a popularização do LSF na região norte do país. 1.3.2 Específicos Apresentar o sistema construtivo LSF, abordando sua história, características, e materiais empregados; Apresentar as vantagens e desvantagens da utilização do sistema LSF, comparando com os demais métodos construtivos; Apresentar dados sobre a construção de interesse social no Brasil e na região Norte; Detalhar as etapas construtivas de uma edificação em Light Steel Framing. 1.4 JUSTIFICATIVA O tema foi escolhido analisando a realidade brasileira atual da construção civil, onde é possível ver que há espaço para melhorias na metodologia construtiva adotada, podendo reduzir significativamente impactos ao meio ambiente e reduzir também os custos financeiros relativos a materiais e mão-de-obra. O Steel Framing é muito utilizado para a construção de residências populares e habitações de interesse social, residências de médio e alto padrão, fechamento e reformas de fachadas, fechamento de shopping e galpões industriais, fechamento interno em paredes de prédios – corredores, paredes geminadas, poços de iluminação e shafts – telhados e mezaninos. 11 Pensando nas consequências ambientais, o LSF é fabricado de um produto com componentes 100% recicláveis, gerando não apenas a economia de energia, mas também a de água. O processo de construção em LSF é extremamente dinâmico e rápido, diminuindo assim, os gastos com a mão de obra e o tempo de execução. Além dessas vantagens, esse sistema construtivo é projetado segundo normas específicas, e o materiais são resistentes ao fogo e a corrosão, o que acaba contribuindo para a diminuição de custos com a manutenção. O Light Steel Framing também oferece diversas opções de acabamento, além de um maior conforto termo acústico e a precisão do orçamento de cada projeto, zelando também pela segurança nas instalações e a fidelidade estética das construções. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 DEFINIÇÃO O Light Steel Framing é um denominação empregada internacionalmente para representar o método construtivo que usa perfis de aço galvanizado formado a frio como elemento estrutural gerando elementos de baixo peso. Esses perfis são projetados para suportar as cargas da edificação para garantir os requisitos de funcionamento desta. É uma construção que não utiliza tijolo ou cimento, exceto para executar a fundação. O sistema construtivo Light Steel Framing também conhecido como construção LSF faz parte do sistema CES (Construção Energitérmica Sustentável). O Light Steel Framing é um sistema construtivo estruturado em perfis de aço galvanizado formados a frio, projetados para suportar as cargas da edificação e trabalhar em conjunto com outros subsistemas industrializados, de forma a garantir os requisitos de funcionamento da edificação. É um sistema construtivo aberto – que permite a utilização de diversos materiais, flexível – pois não apresenta grandes restrições aos projetos, racionalizado – otimizando a utilização dos recursos e o gerenciamento das perdas, customizável – permitindo total controle dos gastos já na fase de projeto; além de durável e reciclável (JARDIM; CAMPOS, 2006). O título do sistema Light Steel Framing tem origem da língua inglesa, que traduzindo para o português fica Estrutura em Aço Leve. A palavra Steel significa aço, que representa a matéria prima usada na estrutura. O Light, ou leve, indica que os elementos em aço são de baixo peso uma vez que são produzidos a partir de chapa de aço com espessura reduzida. E Framing é a designação usada na língua inglesa https://www.sinonimos.com.br/denominacao/ 12 para definir um esqueleto estrutural composto por diversos elementos ligados entre si, funcionando como um conjunto e que dará forma e suportará a edificação. 2.2 ORIGEM Por volta do século XIX, ocorria nos Estados Unidos um movimento que ficou conhecido como “ marcha para o Oeste” que tinha como o foco a expansão territorial da nação, gerando assim um crescimento da população americana. Com isso, para atender a demanda por habitação em um período curto de tempo, foi necessário buscar uma forma de construir usado matéria prima que havia no local, nesse caso a madeira, utilizando conceitos de praticidade, velocidade e produtividade. Esse método foi denominado como Balloon Framing, e consistia em uma estrutura de peças com madeira serrada de pequena seção transversal, espaçadas regularmente e fechadas por peças de madeira, originando o sistema construtivo Wood Frame que se tornou o modelo do padrão residencial mais comum nos Estados Unidos. O Steel frame surgiu como uma evolução do Wood Frame, que possui o mesmo conceito estrutural, mas executado com aço. O Steel frame foi apresentado pela primeira vez na Feira de Construção de Chicago em 1933 nos Estados Unidos. Com o final da Segunda Guerra Mundial, o aço tinha se tornado muito utilizado e sua produção obteve grandes avanços em virtude da guerra, o que impulsionou a popularização do LSF com uma solução para reconstrução rápida e viável dos países europeus pós-guerra. Segundo Freitas e Crasto (2006), o crescimento econômico americano e a abundância na produção de aço no período pós-Segunda Guerra Mundial permitiram um avanço nos processos de produção de perfis formados a frio, e o uso dos perfis de aço no lugar da madeira passou a ser vantajoso devido à maior resistência e eficiência estrutural do aço, e à capacidade de a estrutura resistir a catástrofes naturais como terremotos e furacões. Entretanto, apesar do LSF viesse sendo utilizado há quase 40 anos, apenas na década de 1990 a indústria de aço norte-americana foi alavancada devido à alta dos preços da madeira. Em 1993, criaram associações de técnicos e construtores e o Steel Framing passou a ser visto de profissionalmente. Nesse mesmo ano, foi publicado um estudo pela National Association of Home Builders (NAHB, 1993), em que o aço era 13 caracterizado como a melhor opção para a construção de habitações em sistema framing. 2.2.1 O sistema Light Steel Framing no Brasil Ao longo dos séculos, a habitação no Brasil foi influenciada por fatores ligados a processos históricos. A herança de colônia extrativista, a influência de diversas culturas que habitaram o território brasileiro, assim como a forte presença indígena e africana, notoriamente fizeram parte da construção da atual configuração habitacional brasileira. Os índios utilizavam em suas habitações matérias-primas disponíveis na natureza. Organizavam-se em aldeias e todas as construções seguiam padrões similares. Já os portugueses trouxeram para o Brasil uma tecnologia de construçãomais complexa, baseada principalmente na utilização de tijolos e blocos, mas também utilizando materiais naturais que encontravam a disposição. Nesse período, tais técnicas provindas da Europa e adaptadas ao meio e às condições de trabalho coloniais, eram aplicadas a construção de igrejas, fortalezas e edifícios. A construção com tijolos, ao longo dos anos, passou por vários processos de aperfeiçoamento. Com o avanço da sociedade brasileira, a forma de construir e pensar as casas sofria mudanças, e até hoje é um dos principais meios de se fundamentar as construções no país. Na década de 1990 o sistema finalmente chegou no Brasil. Embora o LSF seja bastante usado em muitos países em que possui uma construção civil industrializada, no Brasil, ainda é considerada uma tecnologia nova e pouco empregada. A primeira obra em Steel Frame no Brasil foi construída em 1998 pela construtora paulista Sequência, um condomínio de casas de alto padrão executado em cem dias com quase todos os componentes importados. Apesar de hoje possuirmos uma das maiores indústrias de aço do mundo e já ser capaz de produzir todos os materiais e componentes necessários no próprio país, o Brasil não é conhecido por um setor de construção civil industrializado, mas sim artesanal. A cultura do tijolo e cimento tem raízes profundas no país e a falta de recursos siderúrgicos adequados até a década de 80 impossibilitaram um maior crescimento da utilização o LSF. Não era comum usar estruturas metálicas para construções residenciais, consequentemente não era uma opção para engenheiros e arquitetos. Segundo uma 14 publicação feita em 2014 pelo Centro Brasileira da Construção em Aço (CBCA), a mão-de-obra barata no país tornava a construção convencional mais vantajosa no país, e por esse motivo o concreto ganhou tanto destaque na construção civil brasileira. A inexistência de uma indústria siderúrgica e a influência da arquitetura europeia, principalmente através de seu expoente Le Corbusier, iriam marcar a linguagem formal de toda arquitetura moderna brasileira, que teve no uso do concreto armado o componente estrutural básico, constituindo-se no sistema construtivo principal da construção civil, atingindo alto desenvolvimento tecnológico (CALDEIRA, 2001). Atualmente o Steel Frame desenvolveu-se bastante, contudo, ainda passa por um processo de desenvolvimento e aceitação no mercado brasileiro. No país, embora o Steel Frame venha sendo mais usado em grandes centros urbanos com São Paulo, Belo Horizonte e Curitiba, aos poucos se expande para outras regiões do país, pois por possuir componentes leves podem ser transportados. Embora em outros países o LSF ser utilizado para se precaver de desastres, na região norte do Brasil, o Steel Frame pode ser uma ótima opção para quem pretende fugir das altas temperatura devido ao clima tropical, pois, ao contrário da alvenaria convencional, que acumula calor durante o dia e como resultado se faz necessário a utilização de climatização artificial, o sistema permite isolamento térmico do ambiente. 2.2.2 Normatização da técnica Para a execução de uma edificação necessitasse de cuidados pois é um processo de extrema complexidade, tanto daqueles que são responsáveis pela concepção, quanto por sua execução. Por essa razão, ao longo dos anos foram elaboradas regulamentações e normas, com o propósito de estipular parâmetros e assegurar a segurança das edificações durante todo o desenvolvimento do projeto até seu término. Os projetos para se executar uma construção precisar passar por etapas, a primeira dela ser aprovado pela prefeitura da cidade, de um responsável para certificar o atendimento do projeto e de pessoas para concretizar o projeto. A próxima etapa é a regulamentação do prédio, após o fim da construção, com a certificação via cartório, tanto do cumprimento da planta inicialmente aprovada como certificados de compras efetuadas. 15 A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) é um órgão responsável em criar diferentes normas que visam a normatização de diversos procedimentos dentro do país. Se a regulamentação de execução do projeto ocorre em sua maioria através de leis, logo as normais técnicas desempenham uma grande importância nas construções. O guia de normas obre a construção civil é bastante extenso, abrangendo regulamentação desde a estrutura e a execução do projeto até a maneira que precisam ser elaborados. Todos os que fazem parte do ramo da construção civil necessitam compreender e atentar as normas, pois é necessária e obrigatória sua aplicação para se obter um bom andamento do projeto. As normas mais citadas e empregadas quando se refere a edificação são: a) ABNT NBR 14037 – Diretrizes para elaboração de manuais de uso, operação e manutenção das edificações – Requisitos para elaboração e apresentação dos conteúdos. b) ABNT NBR 5674 – Manutenção de edificações – Requisitos para o sistema de gestão de manutenção. c) ABNT NBR 15575 – Edificações habitacionais – Desempenho. d) ABNT NBR 16280 – Reforma em edificações – Sistema de gestão de reformas – Requisitos. (Câmara Brasileira da Indústria da Construção, Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo, Secovi-SP, 2016). Segundo o CBCA, a ABNT ainda não possui uma norma especifica que abranja a montagem do sistema Light Steel Frame, porém, uma futura normalização para esse sistema está em desenvolvimento. Algumas outras normas de referência são: ABNT NBR 6.355:2003 - Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio – Padronização. ABNT NBR 14.715:2001 - Chapas de Gesso Acartonado – Requisitos. ABNT NBR 14.717:2001 - Chapas de Gesso Acartonado - Determinação das Características Físicas. ABNT NBR 14.762:2001 - Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados a Frio – Procedimento. ABNT NBR 15.217:2009 - Perfis de Aço para Sistemas de Gesso Acartonado – Requisitos. ABNT NBR 15.253:2005 - Perfis de Aço Formados a Frio, com Revestimento Metálico, para Painéis Reticulados em Edificações - Requisitos Gerais. 16 ABNT NBR 15.498:2007 - Placa Plana Cimentícia sem Amianto - Requisitos e Métodos de Ensaio. DIRETRIZ SINAT Nº 003: Sistemas Construtivos em Perfis Leves de Aço Conformados a Frio, com Fechamento em Chapas Delgadas (sistema leves tipo "Light Steel Framing”). A NBR 15.575 estabelece algumas exigências no quesito de conforto e qualidade, em cada um dos sistemas que compõem uma edificação: estrutura, vedações, pisos, instalações e coberturas. A NBR 15575 é a primeira norma a tratar da qualidade dos produtos da construção civil, que permitem a avaliação de um edifício residencial em diversos aspectos relacionados a adequação às demandas dos usuários. Por serem conceitos que podem ter a percepção alterada de pessoa para pessoa, podendo ser aplicados em lugares com condições climáticas diferentes e utilizados de maneira diferente, é necessário estabelecer critérios para a avaliação e determinação do desempenho. Para a ABNT, os requisitos de desempenho são quantitativos, permitindo assim uma avaliação mais objetiva. Baseados na norma ISSO 6241 (1984) e adaptados para a realidade brasileira, são previstos doze critérios de desempenho de acordo com a Tabela 1: Tabela 1 - Adaptação dos critérios de desempenho da ISO 6241 (1984) Fonte: Possam e Demoliner (2015). A NBR 15575 é de grande importância para os empreendimentos habitacionais pois define requisitos e critérios de desempenho para as edificações. Em 2013 entrou em 17 vigor a atualização da norma que tem o objetivo de promover a garantia do cumprimento de requisitos mínimos de desempenho em edificações e deve ser seguida por todas as empresas no setor da construção civil garantindo assim a segurança de todos os envolvidos. 2.3 SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEELFRAMING O Light Steel Framing é conhecido por ser um método industrializado e pré- fabricado. É um sistema construtivo aberto, que possibilita a utilização de diversos materiais para revestimento; flexível, devido a facilidade de reformas e ampliações e que viabiliza uma rapidez na execução. Possui componentes e subsistemas, como fundação, isolamento termo acústico, fechamento interno e externo, e instalações hidráulicas e elétricas, elementos dão forma à edificação e garantem sua habitabilidade. Os principais componentes que fazem parte do método construtivo são os encarregados pela integridade da construção, que resistem aos esforços solicitados pela estrutura. Processo pelo qual compõe-se um esqueleto estrutural em aço formado por diversos elementos individuais ligados entre si, passando estes a funcionar em conjunto para resistir às cargas que solicitam a edificação e dando forma à mesma. (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012, p.12). Associando esses elementos, é possível proporcionar um maior domínio dos processos da construção de forma racionalizada, oferecendo mais segurança e menos risco de desencaminhamento nos procedimentos tanto na administração de materiais quanto nos serviços desenvolvidos no decorrer das etapas construtivas. Os materiais usados para a execução de uma edificação em LSF, passam por um controle de qualidade exigente. É supervisionado sua técnica de fabricação, suas particularidades e o acabamento afim de garantir agilidade construtiva, diminuição de perdas e qualidade do produto final, gerando uma eficiente solução para problemas construtivos e permitindo controle dos gastos ainda na fase de projeto; além de durável e reciclável. Um atributo importante desse sistema é o fato de possuir materiais muito leves, como os perfis de aço galvanizado formados a frio, que faz parte da estrutura de uma construção (paredes, vigas, vergas, etc.); as placas de fechamento e os materiais de preenchimento, que integram praticamente toda a construção. Aliás, por razão da 18 leveza dos materiais utilizados, a carga sobre a fundação é menor do que de uma construção de alvenaria convencional, permitindo economia nessa etapa construtiva. Outra característica do LSF é a necessidade de uma equipe bem qualificada de experiente para a execução. Como o sistema é composto por peças industrializadas, a precisão na montagem dos elementos é essencial. Por causa disso, contratar uma mão de obra especializada é focar na segurança da estrutura e qualidade da construção, além de reduzir o tempo da execução e o desperdício de materiais. Diferente do sistema de alvenaria convencional, encontrar mão de obra qualificada em construir em Steel Frame ainda é muito difícil, fato agravado por sistemas construtivos vigente, em sua maioria, arcaicos. Figura 1 - Estrutura de residência em Light Steel Framing. Fonte: Vivan, Paliari e Novaes (2012). 2.3.1 Características do sistema De acordo com Santiago, Freitas e Castro (2012) a forma de construir e projetar uma edificação utilizando o sistema Light Steel Framing pode ser definida pela a estrutura, que usa painéis estruturais; a modulação de materiais e a estrutura alinhada, também chamada de “in-line framing”. Para que a transferência de carga possua caráter axial, esses componentes estruturais devem estar compatibilizados. As dimensões das placas de fechamento e perfis de aço utilizados são padronizadas. Em um projeto de edificação em LSF é construído por módulos, o tornando eficiente 19 e permitindo a diminuição de custo e desperdício. Além disso, o sistema não possui limitações arquitetônicas, porém deve ser calculado corretamente, assim como sua altura. Considerando os parâmetros brasileiros, muitas fontes afirmam que o sistema construtivo Light Steel Frame é adequado a edifícios de no máximo quatro pavimentos, enquanto outra dizem que pode chegar a seis, no entanto isso depende de uma análise do tipo de edificação a ser construída e se a carga gerada pela mesma será suportada pela estrutura. Uma grande função de LSF é satisfazer aos requisitos de desempenho para uma edificação, elaborando um bom planejamento que viabilize o controle da execução aproveitando ao máximo o sistema, e após de pronta, a construção seja idêntica à uma convencional. Ainda segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012, p.14), “a estrutura em LSF é composta de paredes, pisos e cobertura. Reunidos, eles possibilitam a integridade estrutural da edificação, resistindo aos esforços que solicitam a estrutura”. Embora sejam elementos que fazem parte das edificações, no sistema Light Steel Framing é diferente. Devido seus componentes serem pré-fabricado e acompanhados em ambiente industrial, a utilização de água no canteiro de obra não é necessária, exceto para a etapa de fundação e revestimentos usados. Por isso conhecida como sistema de construção a seco. De acordo com Gaspar (2013), para compreender o funcionamento do sistema de Light Steel Framing é fundamental conhecer os elementos que fazem parte: Bloqueador: Perfil utilizado para travamento lateral de montantes e vigas; Perfil U: Perfil usado na base e topo dos painéis de parede e no encabeçamento de vigas; Fita Metálica: Fita de aço galvanizado usada para o contraventamento de painéis e vigas; Lintel: Perfis usados, na horizontal, sobre as aberturas dos painéis para suportar a estrutura; Montante: Perfil vertical usado na constituição dos painéis de parede; Viga: Perfis usados nas lajes de piso e coberturas planas; Revestimento Estrutural de Fechamento Externo: Placa estrutural de revestimento externo do edifício; Revestimento de Fechamento Interno: Placa usada para revestir os painéis do interior do edifício. 20 Figura 2 - Desenho esquemático de uma residência em Ligth Steel Framig. Fonte: Manual do aço- Stell Frame. 2.3.2 Métodos construtivos Para os autores Freitas e Crasto (2006) o sistema construtivo Light Steel Framing pode ser executado através de três métodos: o tradicional ou Stick, em que os perfis são cortados no local da obra; o método por painéis, onde os painéis, lajes e telhado são preparados na indústria; e o método de construção modular, em que os módulos são completamente pré-fabricado e entregues com acabamentos no local da obra. O método mais comumente utilização no mundo da construção civil é o método Stick. Nele, o corte e a montagem dos elementos estruturais são feitas no canteiro de obra, ou seja, um nível menor de pré-fabricação. Os perfis podem vir já perfurados para ser colocada as instalações elétricas e hidráulicas. Esse método é uma ótima solução para locais em que a pré-fabricação não é possível, o que facilita os transportes dos elementos. No método por painéis, seus elementos estruturais ou não, como painéis; contraventamento; laje e treliças de telhado, são levados para o canteiro de obra 21 prontos. A vantagem desse método é a velocidade de montagem, o alto controle da qualidade na formação, menos trabalho no canteiro e maior precisão dimensional. Enquanto o último método mencionado, o modular, é uma construção por unidades completamente pré-fabricada, e pode ser entregue no local da obra como todos os acabamentos internos como revestimentos, louças sanitárias, instalação elétrica e hidráulica, mobiliários fixos e entre outros. Ainda segundo os autores Santiago, Freitas e Crasto (2012, p. 16) a estrutura de aço é o principal elemento do sistema LSF. E para forma um conjunto autoportante que consiga suportar aos esforços solicitados pelos componentes da edificação, os perfis de aço e o projeto estrutural, deve ser dimensionado e executado por profissionais especializados e seguindo as normas brasileiras para perfis formados a frio. 2.3.3 Processo construtivo em Light Steel Framing 2.3.3.1 Fundação A seleção do tipode fundação que será empregada em uma edificação depende de alguns parâmetros como topografia e resistência do solo por exemplo. Por ter uma limitação de números de pavimentos, o sistema LSF é mais usado em residências familiares. No sistema LSF há uma vantagem quanto a fundação. Devido a estrutura da edificação ser leve comparado com outros métodos construtivos, os esforços transmitidos para a fundação são menores, sendo mais econômica. No entanto, como a distribuição de carga ocorre de formar linearmente ao longo dos painéis, a fundação precisará ser continua. Entres os tipos de fundações existem, as melhores opções de fundação que se encaixa à necessidade do sistema LSF é o radier e a sapata corrida. As fundações são executadas da forma convencional, e como qualquer fundação, necessitando também de uma boa impermeabilização para se evitar umidade e infiltração, pois a eficiência estrutural depende de um bom projeto e execução da fundação. O radier é uma fundação rasa formada por uma laje de concreto armado apoiado sobre terreno nivelado e compactado. Ou seja, é uma laje que distribui o peso todo o peso para a base da construção, não existe cargas concentradas, pois os elementos que transferem o peso ao solo não são apenas colunas isoladas e sim paredes inteiras. 22 De acordo com Castro (2005), na fundação de radier é aconselhável, quando executada para estruturas em LSF, a aplicação de vigas sob das paredes portantes, para uma maior rigidez da fundação. E devem ser instaladas antes da concretagem as instalações hidrosanitarias e elétricas, porém abaixo da manta de impermeabilização para impedir a passagem da umidade. Segundo Santiago (2012) o dimensionamento do radier resultará do cálculo estrutural e sua execução deve atender algumas condições como: Prever o nível do contra piso de no mínimo 15 cm da altura do solo, a fim de evitar umidade do solo e infiltrações. Prever inclinação de pelo menos 5% nas calcadas ao redor da edificação, garagens e terraços, permitindo o escoamento das agua pluviais. Figura 3 - Detalhe esquemático da ancoragem de painel estrutural à uma laje radier. Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008). Em uma fundação de sapata corrida em concreto armado, as vigas são posicionadas abaixo e ao longo dos painéis estruturais do LSF. Essa fundação é mais adequada para terrenos de grande resistência. O contrapiso pode ser executado em concreto, ou utilizando os perfis galvanizados apoiados nas sapatas. Esse método é mais demorado. 23 A sapata corrida é um tipo de fundação indicada para construções com paredes portantes, onde a distribuição de carga é continua ao longo das paredes. Constitui-se de vigas, que podem ser de concreto armado, de blocos de concreto ou alvenaria que são locados sob os painéis estruturais. (FREITAS; CRASTO, 2006, p 27). Figura 4 - Corte detalhado de fundação sapata corrida. Fonte Santiago, Freitas e Crasto, 2012. 2.3.3.2 Fixação dos painéis na fundação Para que a estrutura e a fundação estejam em harmonia, sem causar deslocamento, deve haver uma ancoragem da estrutural e deve ser bem dimensionada e executada. Essa ancoragem é a maneira construtiva da estrutura se prender a fundação, assegurando a transferência de carga e evitar os movimentos de translação e tombamento da estrutura devido à pressão do vento. De acordo com a Consul Steel (2002) O tipo de ancoragem é definido através do tipo de fundação, as solicitações que ocorrem na estrutura devido as cargas, as condições climáticas e ocorrência de abalos sísmicos. As dimensões e espaçamento são definidos de acordo com o cálculo estrutural, e as formas de ancoragem mais usadas são a química com barra roscada e a expansível com parabolts. 24 Figura 5 - Esquema geral de ancoragem química com barra roscada. Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008b). 2.3.4 Estrutura 2.3.4.1 Perfis de aço formado a frio Sobretudo, o esqueleto da estrutura de LSF, a superestrutura, é composto por paredes, pisos e cobertura de perfis leves de aço. Esses perfis de aço típicos para o uso em Light Steel Frame são obtidos por perfilagem por conta de bobinas de revestidas com zinco ou liga alumínio-zinco pelo processo contínuo de imersão a quente ou por eletrodeposição, conhecido como aço galvanizado. A camada mínima de revestimento de proteção do aço é estabelecida pela NBR 15.253:2005, e podendo variar de 150 a 180g/m² para perfis estruturais e 100g/m² para perfis não estruturais. A estrutura de sustentação sugerida para as edificações em LSF utilizam perfis leves de aço zincado por imersão a quente e formados a frio, a partir de bobinas de aço galvanizado Z180 conforme definido na Norma NBR 7008, produzidos, no Brasil, em grande escala, pelas Usinas Siderúrgicas Usiminas, CSN e Vega / Arcelor Mittal. Os perfis são formados a frio a partir de bobinas de aço galvanizado e apresentam dimensões definidas pelo calculista, dentre os perfis padronizados pelas Normas ABNTNBR 6355:2003 e NBR 15.253:2005. (PENNA ,2009. p.33). 25 Quadro 1 - Revestimento mínimo dos perfis estruturais e não-estruturais. Fonte: ABNT NBR 15253:2005. De acordo com Santiago, Freitas e Castro (2012) são comumente usados perfis que têm seção transversal do tipo “U”, “Ue” (enrijecido) e o perfil L. Usado como guias, o perfil U simples tem alma e mesa, mas não possui borda, diferentemente do Ue. A sua largura da alma é maior do que Ue, o que possibilita que os perfis se encaixem. A cantoneira é usada para conectar componentes enquanto o cartola é usado como ripas de telhado. As determinações das seções, espessura, propriedades geométricas de perfis steel frame são determinados pelas normas NBR 15253 – Perfis de Aço Formados a Frio, com revestimento Metálico, para Painéis Reticulados em Edificações: Requisitos Gerais e NBR 6355 – Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio: Padronização. De acordo com a NBR 15253 (2005), os tipos de perfis que são empregados no sistema LSF, conforme o Quadro 2. U simples: utilizado como guia, ripa, bloqueador e sanefa; U enrijecido: utilizado como bloqueador, enrijecedor de alma, verga e viga; Cartola: utilizado como ripa; Cantoneira de abas desiguais: utilizado como cantoneira 26 Quadro 2 - Designações dos perfis de aço formados a frio para o uso em Light Steel Framing e suas respectivas aplicações. Fonte: NBR 15253: 2005. Segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), as dimensões da alma dos perfis Ue variam entre 90 a 300 mm (medidas externas), apesar de ser possível utilizar outras dimensões. Além da espessura (tn), a resistência de um perfil de aço depende da dimensão, forma e limite de elasticidade do aço. No Brasil, as dimensões da alma dos perfis Ue comercializadas são de 90, 140 e 200 mm. As mesas podem variar de 35 a 40 mm, dependendo do fabricante e do tipo de perfil. Ainda segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012, p. 21), o uso de estruturas de aço compostas por perfis formados a frio está em um rápido processo crescimento na indústria da construção civil no país, graças a inúmeras vantagens que as aplicações dos perfis promovem. 2.3.4.2 Painéis A estrutura do sistema LSF possui painéis que podem se ter função estrutural ou não. Os painéis auto-portantes (estruturais) são os encarregados por absorver as cargas horizontais como o vento e abalos sísmicos, e verticais como o peso próprio e 27 sobrecarga, e assim conduzi-las até a fundação. Já os painéis não estruturais funcionam apenas como fechamento externo ou divisória interna. Segundo o Manual de Aço – Steel Framing, os painéis são compostos por determinada quantidade de elementos verticais de seção transversal tipo U enrijecido, que são denominados montantes, e elementos horizontais de seção transversal tipo U denominados guias. Sendo este último responsávelpor fixar os montantes. As guias definem o tamanho do painel e os montantes sua altura. A distribuição dos montantes no painel se dá de forma alinhada e a distância entre eles é determinada de acordo com a solicitação da estrutura. Para Castro (2005) tais espaçamentos variam usualmente entre 400mm e 600mm, podendo chegar a até 200mm no caso de grandes cargas. O dimensionamento destes perfis é feito pela verificação dos esforços de flexo compressão e de flexo tração. Quanto maior o carregamento aplicado sob os painéis, menor deverá ser o espaçamento entre montantes, e maior o número de montantes a serem utilizados. A conexão entre montantes e guias é feita com parafusos galvanizados. Figura 6 - Transmissão da carga vertical à fundação. Fonte: Freitas e Crasto (2009). 28 Para a abertura de vãos nos painéis referentes a portas e janelas, é preciso que se faça um reforço estrutural, uma vez que alguns montantes são interrompidos. Esse processo se dá por meio das vergas, que transmitem o carregamento para os montantes que delimitam lateralmente o vão, chamados ombreiras. A verga é obtida com o agrupamento de dois ou mais perfis conectados. As ombreiras, que são os perfis que delimitam o vão, são montadas de cada lado da abertura. O LSF possibilita aberturas de grandes vãos, mas nesse caso, as vergas devem ser formadas por vigas treliçadas. Segundo o Manual de Aço, a guia da verga é conectada às ombreiras, a fim de evitar a rotação da verga e também permite a fixação dos montantes de composição (cripples), que não tem função estrutural e estão localizados entre a verga e a abertura, a fim de permitir a fixação das placas de fechamento. Figura 7 - Desenho esquemático de painel estrutural com abertura. Fonte: Manual do aço – Steel Framing. Para estabilizar a estrutura, se faz necessário fazer uma ligação rígida ou com um elemento que capaz de transportar os esforços para as fundações. Isoladamente os montantes não conseguem resistir as cargas horizontais solicitadas, como o vento por 29 exemplo, podendo ocasionar a perda da estabilidade da estrutura da edificação e podendo levá-la ao colapso. Para solucionar esse problema, os métodos mais usados são o contraventamento em “X”, em que uma fita de aço galvanizado é colocada na face do painel, da qual a largura, espessura e localização é definida no projeto estrutural. Essa fixação é tensionada para não ocorrer folgas que comprometeriam a sua eficiência, além de deformar os painéis. De acordo com Freitas e Crasto (2006) a angulação formada entra a base do painel e a diagonal for pequena, menor será a tensão da fita metálica, log, para uma maior eficiência, a inclinação das diagonais deve estar entre 30º e 60º. Além do mais, o uso dos contraventamentos pode acabar interferindo na colocação das aberturas, então se deve adotar um ângulo de inclinação grande da diagonal. Os painéis não estruturais não estão aptos a suportas cargas, exceto o peso próprio dos componentes que a constituem. De acordo com Crasto (2005), os painéis não estruturais funcionam apenas como divisórias, tendo função somente de fechamento externo e divisórias internas. Um sistema de divisórias, bem conhecido, é o dryWall, sistema de gesso acartonado. Esses painéis são bem menos complexos, um exemplo disso é o fato das aberturas de portas e janelas serem feitas de maneira mais simples, sem vergas ou ombreiras, pois não existem cargas verticais atuando no painel. 2.3.4.3 Lajes As lajes no sistema LSF possui o mesmo princípio dos painéis, são constituídas de perfis galvanizados de seção “Ue” dispostos horizontalmente, denominados de vigas de piso, obedecendo à mesma modulação dos montantes. Essas vigas de piso desempenham um papel de estrutura de apoio aos materiais que compõe a superfície do contrapiso como pessoas, mobília, e equipamentos, assim como transferir essas cargas para os painéis De acordo com Santiago (2012) além das vigas de piso outros elementos estruturais são necessários para que uma laje de Light Steel Framing exerça suas funções estruturais de forma correta são elas: safena ou guia, enrijecedor de alma, viga caixa de borda e viga composta. 30 2.3.4.4 Cobertura Existem várias opções de estrutura de cobertura para o sistema Steel Framing e que possui a mesma versatilidade que o sistema convencional de construção, possibilitando realizar vários tipos projetos de cobertura. Porém, Scharff (1996) ressalta que a solução mais comum para edificações residenciais são as coberturas estruturadas por treliças e tesouras, capazes de cobrir grandes vãos sem precisar de apoios intermediários. Ainda de acordo com o autor, as treliças de aço vêm substituindo gradativamente as treliças de madeira no Brasil, em função da grande resistência estrutural do aço, leveza dos perfis e por ser um material incombustível. Segundo Castro (2005), para a execução de coberturas na estrutura de LSF, são utilizados os mesmos perfis de aço galvanizado dos painéis estruturais, que são os perfis U e Ue, com alma de 90mm, 149mm, ou até 200mm de altura. Os perfis devem ser colocados de maneira que transmitam as cargas sem gerar efeitos substanciais de segunda ordem. Os perfis que compõem a tesoura, treliça ou conjunto de caibros devem estar alinhados aos montantes de paredes estruturais. Pode-se utilizar nos telhados telhas cerâmicas, metálicas, de fibrocimento entre outras comumente utilizadas em edificações convencionais. As treliças podem vir prontas (pré-fabricada) ou serem montadas no local da obra. Para Santiago (2012, p. 65) a cobertura inclinada estruturada com treliças é a mais comum para ser utilizada em LSF e é formado da mesma forma do convencional, porem a armação é substituída por perfis galvanizados, e para ter o comportamento estrutural esperado as almas dos perfis das treliças devem estar alinhadas com as almas dos montantes. 2.3.4.5 Fechamento e acabamento É a parte da estrutura de Steel Framing composta por paredes externa, isolante térmico e acústico e parede interna e que devem possuir elementos o mais leve possível para esta de acordo com a ideia do sistema construtivo. Os componentes de fechamento são colocados externamente à estrutura de aço, primeiro fechamento é colocado para o lado externo da edificação e é responsável por delimita as áreas molháveis, e o fechamento interno, que é instalado nas áreas seca ou úmida, mas não 31 são molhadas, enquanto os isolamentos são aplicados entre as placas e entre os montantes. A norma ISO 6241:1984 estabelece os requisitos fundamentais para atender essas necessidades. A segurança estrutural, a segurança ao fogo, a estanqueidade, o conforto termo-acústico, tátil e visual também são importantes condições para a aplicação de um sistema de fechamento, além, é claro, da durabilidade e economia. De acordo com Oliveira, Waelkens e Mitidieri (2012) em relação às chapas de fechamento externo, é importante avaliar e especificar as seguintes características: resistência à flexão, absorção de água, variação dimensional em razão da variação de umidade e do efeito de temperatura, e a resistência às intempéries. Geralmente, quanto maior a absorção de água, maior a variação dimensional por efeito de umidade e, portanto, maior a movimentação das chapas; quanto maior a movimentação das chapas, maior deve ser a capacidade do material usado para o preenchimento das juntas entre chapas de absorver tal. Para efetuar os fechamentos das paredes internas podem ser usados os mesmos materiais de fechamento externo, porém, segundo Campos (2012) o gesso acartonado é o material mais indicado. Hoje no mercado nacional os produtos mais usados fechamentos de construções em LSF são fornecidos em placas ou chapas, com várias espessuras e os mais utilizados são o OSB, a placa cimentícia e o gesso acartonado, sendoesse último, usado apenas em aplicações internas. 2.3.4.6 Placa OSB Os compensados de OSB (Oriented Strand Board), são formados de colagem de madeira, geralmente em números impares de camadas, sobrepostas com adição de fibras das camadas sucessivas formando ângulos retos (KOLLMANN et al, 1975; TSOUMIS, 1991). As placas de OSB são leves e de fácil instalação, porem são usadas apenas em ambientes que não apresentam umidade. Para ambiente molhados, o sistema necessita de placas cimentícias para que a mesma resista à ação da umidade tais como banheiros, cozinha e áreas de serviço (LOTURCO, 2003). Os painéis de OBS também auxilia no contraventamento das paredes visto que pode ser aplicado direto nos painéis estruturais, trabalhando como um diafragma rígido, ou 32 sem função estrutural, apenas para fechamentos das paredes. O OBS não pode ser colocado em locais expostos a intempéries, devido aos elementos usado para a sua confecção não possuírem resistência a umidade. A colocação desses painéis não é difícil, uma vez que são comercializados nas dimensões de 1,22 m x 2,44 m e com espessuras de 9, 12, 15 e 18 mm, o que permite o transporte manual e fixação com parafusos auto-atarraxantes. É importante que as juntas de dilatação sejam previstas e ter um espaçamento de 3mm em todo o perímetro da placa, fixadas adequadamente em montantes, e que estas estejam desencontradas entre si. Em paredes com dimensões maiores que 24 metros devem ser calculados as juntas de movimentação. No entanto, por causa de suas características, as placas de OSB devem ter um acabamento impermeável quando expostas às intempéries através de uma manta de polietileno de alta densidade que reveste toda área externa das placas, além de um revestimento final que pode ser executado utilizando o siding vinílico ou argamassa seguida de pintura. O “siding” vinílico proporciona uma construção mais rápida e limpa que os revestimentos tradicionais – argamassa, pintura, revestimento cerâmico – além de se adaptar melhor ao fechamento em OSB. Não necessita de muitos cuidados e manutenção. É lavável e pode ser pintado. No mercado encontram-se as tiras de 5,00m de comprimento por 25cm de largura, na cor branca ou texturizada tipo madeira. 2.3.4.7 Placas Cimentícias Já as placas cimentícias são placas delgadas de concreto, fabricadas a partir de argamassas especiais contendo aditivos e uma elevada porcentagem de cimento. Geralmente são fabricadas a partir de moldes metálicos, utilizando a mesma tecnologia do concreto pré-moldado (DOMARASCKI; FAGIANI, 2009). Essas placas podem ser utilizadas como fechamento tanto na parte externa quanto interna, principalmente em áreas molháveis, tendo como virtudes elevada resistência a impactos, grande resistência a umidade, incombustíveis, relativamente leves tendo em média 18 kg/m², boa compatibilidade, e rapidez na execução. 33 As placas utilizadas no sistema LSF normalmente possuem dimensão fixa de 1,20m de largura, apresentando espessura de acordo com a função e aplicação da placa mostradas na Tabela 2. Tabela 2 - Relação entre espessura e funções e aplicações das placas. Fonte: BRASILIT (2014). 2.3.4.8 Gesso Acartonado As placas de gesso acartonado utilizada no sistema LSF são usadas como componente do fechamento vertical do lado interno dos painéis estruturais e não estruturais, e utilizada para separação de ambientes internos nas edificações. Para painéis internos não estruturais é utilizado o sistema drywall. As chapas de gesso acartonado são vedações leves, pois não possuem função estrutural, porém permite composições de acordo com as necessidades de resistência à umidade, fogo, isolamento acústico (FREITAS; de CRASTO, 2006). Segundo os autores, o termo drywall é usado usualmente nos Estados Unidos e vem sendo utilizado no Brasil para se referir às divisórias de gesso acartonado com estrutura em perfil galvanizado. Porém, o termo refere-se aos componentes de fechamento utilizados na construção a seco, sendo as chapas de gesso acartonado apenas um dos inúmeros tipos de drywall. Inclusive, as placas de OSB e as placas cimentícias citadas anteriormente também são consideradas como drywall. Isolamento Térmico e Acústico Segundo Campos (2014) as paredes do sistema LSF são em sua maioria ocas. Sendo assim são necessários tratamentos para que haja um conforto térmico e acústico na edificação 34 A aptidão em permitir condições adequadas de qualidade para realizar tarefas qual foi elaborada uma edificação define o seu desempenho termo-acústico. Esse isolamento foi o meio encontrada para impedir a passagem de sons e os ganhos ou perdas de calor para o meio externo, não possibilitando que interferências externas influenciem sobre as internas. Logo, o fechamento vertical é essencial para uma edificação, pois através dele são criadas as barreiras físicas entre os ambientes e o lado externo. Logo, o isolamento térmico tem o intuito de equilibrar as perdas de calor nos dias frios e os ganhos nos quentes, sendo preciso avaliar e as trocas térmicas dinâmicas que ocorrem nos ambientes. A solução mais adequada representa, portanto, um equilíbrio entre as perdas e ganhos de calor, que variam conforme o tipo de edificação, as condições de ocupação, as características do clima local e os materiais empregados na construção. Quanto aos materiais é importante observar propriedades tais como: capacidade térmica especifica, densidade de massa, condutividade térmica, transmitância, refletância e absorbância à radiação solar, emissividade e forma, além das dimensões e orientações dos mesmos. (FREITAS; CASTRO, 2006, p. 92). No Brasil não há estudo sobre desempenho térmico de edificações em LSF, ou seja, ainda não se pode analisar qual é a melhor condição de fechamento. Podem ser usar como isolantes temo-acústico: lã de poliéster, produzida a partir de garrafas pet, lã de rocha, fibra de vidro, manta de fibra cerâmica, poliestireno expandido, poliestireno extrudado, espuma de poliuretano, aglomerados de cortiça, entre outros. Figura 8 – Projeto de parede no sistema Light Steel Framing. Fonte: https://construa2011.blogspot.com/ https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Poli%C3%A9ster https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Garrafas_PET https://pt.m.wikipedia.org/wiki/L%C3%A3_de_rocha https://pt.m.wikipedia.org/wiki/L%C3%A3_de_rocha https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Fibra_de_vidro https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Fibra_cer%C3%A2mica https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Poliestireno_expandido https://pt.m.wikipedia.org/w/index.php?title=Poliestireno_extrudado&action=edit&redlink=1 https://pt.m.wikipedia.org/w/index.php?title=Poliestireno_extrudado&action=edit&redlink=1 https://pt.m.wikipedia.org/w/index.php?title=Espuma_de_poliuretano&action=edit&redlink=1 https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Corti%C3%A7a https://construa2011.blogspot.com/ 35 Figura 9 – Estruturas do componentes de uma parede em LSF. Fonte: https://oazulejista.blogspot.com/2016/07/conheca-2-sistemas-incriveis-de.html#axzz5pnit9j 2.3.5 Vantagens do sistema De acordo com Santiago, Freitas e Castro (2012, p. 16), por tratar-se de um processo com alto nível de industrialização frente do sistema construtivo convencional, e podendo enumerar as 10 principais vantagens desse sistema: 1. Os produtos que constituem o sistema são padronizados de tecnologia avançada, onde a matéria prima utilizada, os processos de fabricação, suas características técnicas e acabamento passam por rigorosos controles de qualidade; 2. Possibilidade da melhoria dos níveis de desempenho termo-acústico através da combinação de materiais de fechamento e da instalação de lã mineral entre os painéis e forro; 3. O aço pode ser reciclado e reaproveitado inúmeras vezes sem perder suas características básicas de qualidade e resistência; 4. Os perfis de aço galvanizado nãocontribuem para a propagação do fogo; https://oazulejista.blogspot.com/2016/07/conheca-2-sistemas-incriveis-de.html#axzz5pnit9j 36 5. O alto controle de qualidade dos processos de produção torna os perfis de aço galvanizado um produto de comprovada resistência e com grande precisão dimensional, permitindo o melhor desempenho da estrutura; 6. O processo de galvanização dos perfis, de acordo com as especificações de revestimento mínimo exigido pela NBR 15253 (2005) proporciona a durabilidade e a proteção dos perfis de aço, garantindo a proteção e longevidade da estrutura; 7. O sistema garante grande agilidade de execução, proporcionando a montagem e fabricação de componentes fora do canteiro de obras, o que resulta na diminuição dos prazos de construção; 8. Os perfis formados a frio são extremamente leves, proporcionando maior facilidade no transporte, manuseio e montagem dos mesmos; 9. Os perfis de aço galvanizado perfurados previamente na sua fabricação em conjunto com a utilização de painéis de gesso acartonado, facilitam as instalações elétricas e hidráulicas; 10. Antecipação do retorno do investimento em função da maior velocidade de execução da obra, havendo um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido. 2.3.6 Aspectos sustentáveis do sistema Steel Framing Uns dos assuntos bastante falado na atualidade é a questão da sustentabilidade em diversos setores da sociedade. Como o ser humano pode mudar algumas práticas do cotidiano para garantir a sobrevivência dos recursos naturais do planeta, e que permitem suprir as necessidades da geração presente sem comprometer as futuras. E não é diferente no ramo da engenharia civil, o advento do Light Steel Framing na indústria da construção civil proporcionou uma nova solução para a evolução de obras mais sustentáveis. A construção civil possui um papel importante ao que se refere sustentabilidade, pois, segundo o Conselho Internacional da Construção (CIB), a construção civil é a que mais agride o meio ambiente devido ao consumo de matéria prima, energia elétrica e geração de resíduos sólidos. O LSF vem contribuindo para as práticas sustentáveis fundamentais hoje, uma vez que substitui as casas de madeira por exemplo, que consome recursos naturais. 37 Porém, o que faz o Steel Frame ser um sistema sustentável é a combinação de várias características. Por ser uma construção a seco, o consumo de água para a execução de uma obra é mínimo, algo muito positivo por se tratar de um importantíssimo elemento natural e que deve ser economizado. A água é praticamente usada apenas na etapa de fundação e limpeza dos equipamentos, enquanto em uma obra de alvenaria convencional, ela é utilizada constantemente. Além disso, o sistema LSF aproveita produtos reciclados como por exemplo a lã de PET, utilizada um isolamento da construção. Fabricada a partir de garrafas PET, tem sido muito aplicada por conta de seu baixo valor. O aço da estrutura também pode é considerado um produto reciclado, pois pode ser reusado várias vezes sem perder a qualidade e atributos estruturais. Uma das maiores virtudes do sistema Light Steel Framing é o baixo desperdício de material, e dependendo da obra e da gestão do projeto o incide de resíduos pode chegar a zero. Ou seja, quanto menos lixo produzido mais sustentável o nosso planeta fica. Outra característica muito importante e que afeta diretamente ao morador é a economia de energia elétrica. Por se trata de uma construção que possui isolamento térmico, a troca de temperatura entre o ambiente externo e interno ocorre de forma mais rápida, permitindo um conforto térmico e diminuindo assim o consumo de ar condicionado. Portanto, escolher o Light Steel Framing para uma obra não é apenas optar por uma construção sustentável, mas sim uma solução moderna que proporciona economia e conforto para quem reside. METODOLOGIA 3.1 ENQUADRAMENTO DA PESQUISA O presente trabalho, por sua finalidade, se caracteriza com uma pesquisa aplicada, que, segundo Appolinário (2004, p.152), tem o objetivo de “resolver problema ou necessidades concretas e imediatas”. Ou seja, tem o intuito de gerar conhecimento para aplicação prática, direcionada a soluções de problemas específicos. O objetivo da revisão de conteúdos similares ao apresentado tende à geração de conhecimento científico a respeito do sistema construtivo Light Steel 38 Frame para execução de projetos residências e avanço da construção civil no norte do país. Quanto ao método de abordagem, as pesquisas podem ser classificadas como quantitativa ou qualitativa. Segundo Motta et. al. (2013), Na pesquisa quantitativa, o pesquisador está preocupado em encontrar o melhor teste estatístico para validar sua hipótese, enquanto que, na qualitativa, ele apresenta as questões de pesquisa, procura estabelecer estratégias, no âmbito da pesquisa exploratória, para poder sistematizar as ideias e, assim, construir suas categorias de análise. (Motta et. al., 2013). Assim, esta pesquisa pode ser classificada como qualitativa, onde objetiva entender e compreender o uso do sistema construtivo, os materiais e os processos. Quanto ao objetivo, a pesquisa é exploratória, uma vez que procura proporcionar maior familiaridade com o objeto de estudo (MOTTA, 2013), neste caso, apresentando as principais características do sistema construtivo estudado. O procedimento metodológico usado para coletar dados e informações caracteriza a pesquisa como bibliográfica. Segundo FONSECA (2002, p. 32), “a pesquisa bibliográfica é feita a partir do levantamento de referências teóricas já analisadas, e publicadas por meios escritos e eletrônicos, como livros, artigos científicos, páginas de web sites. ” 3.2 METODOLOGIA APLICADA A metodologia está baseada em pesquisas em livros, artigos, normas, manuais técnicos, ou seja, materiais teóricos tanto nacionais quanto internacionais a respeito do sistema construtivo estudado, para se obter um maior conhecimento acerca do tema e servindo como base para a elaboração do trabalho. Será realizada também um levantamento de informações e dados junto a empresas da área da construção civil, relacionadas ao emprego do sistema construtivo Light Steel Framing no Estado do Amapá e na região norte do país. Através da obtenção dos dados com as empresas, será feito um estudo de custos para a execução de uma construção em LSF, assim servindo como base para verificar a viabilidade tanto técnica quando mercadológica do sistema. 39 REFERÊNCIAS http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=29&Cod=85 http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/112/artigo285545-4.aspx http://pet.ecv.ufsc.br/2016/09/light-steel-frame-um-sistema-construtivo-alternativo/ http://steelframebrasil.com.br/quando-o-steel-frame-chegou-no-brasil-e-sua-historia/ https://www.espacosmart.com.br/steel-framing/#estrutura https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/light-steel-frame-garante-obras-rapidas-e- limpas_13620_10_0 http://wwwo.metalica.com.br/sistema-industrializado-de-construcao-steel-framing http://www.cbca-acobrasil.org.br/site/noticias-detalhes.php?cod=7050 http://coral.ufsm.br/engcivil/images/PDF/2_2014/TCC_ANA%20LARISSA%20KORE N%20BORTOLOTTO.pdf ABNT NBR 6.355:2003 - Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio - Padronização ABNT NBR 14.715:2001 - Chapas de Gesso Acartonado - Requisitos ABNT NBR 14.717:2001 - Chapas de Gesso Acartonado - Determinação das Características Físicas. ABNT NBR 14.762:2001 - Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados a Frio – Procedimento. ABNT NBR 15.217:2009 - Perfis de Aço para Sistemas de Gesso Acartonado - Requisitos ABNT NBR 15.253:2005 - Perfis de Aço Formados a Frio, com Revestimento Metálico, para Painéis Reticulados em Edificações - RequisitosGerais ABNT NBR 15.498:2007 - Placa Plana Cimentícia sem Amianto - Requisitos e Métodos de Ensaio DIRETRIZ SINAT Nº 003: Sistemas Construtivos em Perfis Leves de Aço Conformados a Frio, com Fechamento em Chapas Delgadas (sistema leves tipo "Light Steel Framing). ABNT NBR 15575 – Edificações habitacionais – Desempenho. http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/112/artigo285545-4.aspx http://pet.ecv.ufsc.br/2016/09/light-steel-frame-um-sistema-construtivo-alternativo/ http://steelframebrasil.com.br/quando-o-steel-frame-chegou-no-brasil-e-sua-historia/ https://www.espacosmart.com.br/steel-framing/#estrutura https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/light-steel-frame-garante-obras-rapidas-e-limpas_13620_10_0 https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/light-steel-frame-garante-obras-rapidas-e-limpas_13620_10_0 http://wwwo.metalica.com.br/sistema-industrializado-de-construcao-steel-framing http://www.cbca-acobrasil.org.br/site/noticias-detalhes.php?cod=7050 http://coral.ufsm.br/engcivil/images/PDF/2_2014/TCC_ANA%20LARISSA%20KOREN%20BORTOLOTTO.pdf http://coral.ufsm.br/engcivil/images/PDF/2_2014/TCC_ANA%20LARISSA%20KOREN%20BORTOLOTTO.pdf
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