ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE OS PROJETOS ESTRUTURAIS DE UMA RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR UTILIZANDO O SITEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME E O SISTEMA CONVENCIONAL EM ALVENARIA DE TIJOLO CERÂMICO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC
ALEXANDRE RODRIGUES TENÓRIO MAGALHÃES
ANDDRE REGUEIRA LUCENA TEIXEIRA
ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE OS PROJETOS ESTRUTURAIS DE UMA RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR UTILIZANDO O SITEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME E O SISTEMA CONVENCIONAL EM ALVENARIA DE TIJOLO CERÂMICO
MACEIÓ-AL
2022/01
ALEXANDRE RODRIGUES TENÓRIO MAGALHÃES
ANDDRE REGUEIRA LUCENA TEIXEIRA
ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE OS PROJETOS ESTRUTURAIS DE UMA RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR UTILIZANDO O SITEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME E O SISTEMA CONVENCIONAL EM ALVENARIA DE TIJOLO CERÂMICO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito final para conclusão do curso de Engenharia Civil, Centro Universitário CESMAC, sob a orientação da Profa. Me. Tatyanne Pacifico dos Santos.
MACEIÓ-AL
2022/01
ALEXANDRE RODRIGUES TENÓRIO MAGALHÃES
ANDDRE REGUEIRA LUCENA TEIXEIRA
ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE OS PROJETOS ESTRUTURAIS DE UMA RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR UTILIZANDO O SITEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME E O SISTEMA CONVENCIONAL EM ALVENARIA DE TIJOLO CERÂMICO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito final para conclusão do curso de Engenharia Civil, Centro Universitário CESMAC, sob a orientação da Profa. Me. Tatyanne Pacifico dos Santos.
APROVADO EM: ___/____/_____ 
________________________________________
Profa. Me. Tatyanne Pacifico dos Santos
(Orientadora)
________________________________________
Prof. Me. Matheus Barbosa Moreira Cedrim
(Avaliador Interno)
________________________________________
Prof. Me. Daniel Almeida Tenório
(Avaliador Externo)
MACEIÓ-AL
2022/1
AGRADECIMENTOS
Eu, Alexandre Rodrigues Tenório Magalhães, gostaria de agradecer a Deus por me proporcionar a vida e forças concluir esse trabalho, a minha mãe, Josefa Pollyanna Rodrigues Magalhães e meu pai, Francisco José Tenório Magalhães, por me apoiarem e ajudarem em todos os anos de curso, aos meus irmãos Ana Alice e Francisco Junior, por serem companheiros e prestativos em momentos de necessidade, ao meu cunhado Tomás Melo que ajudou em muitos momentos na elaboração desse trabalho, aos meus avós, José Rodrigues, Josefa Zenaide, João Magalhães e Maria Tereza por serem a base de toda a família e fonte de muito carinho e amor, quero agradecer a meus primos Amadeu Rodrigues e José Yonas Junior por toda ajuda e ensinamentos passados ao longa da minha vida, agradecer também a meus amigos, em especial a minha dupla de TCC, Anddre Regueira, que sempre ajudou em diversos momentos, e a nossa orientadora professora mestra Tatyanne Pacifico que esteve presente nos auxiliando e contribuindo em todo o nosso trabalho.
Eu, Anddre Regueira Lucena Teixeira, gostaria de agradecer primeiramente a Deus por ter me proporcionado a vida, coragem e energia para concluir esse trabalho, a Gabriela Malta que é minha companheira de tantos anos e sempre me ajudou em tudo, fazendo as minhas dificuldades parecerem mais fáceis de lidar. Minha mãe, Alissandra Regueira, que sempre foi meu porto seguro, nunca deixando me faltar ânimo e forças para continuar crescendo, meu padrasto Edegilson Silva, que sempre foi um verdadeiro pai, e me fez superar todas as adversidades possíveis, sempre de uma forma leve e descontraída, meu filho Davi Regueira, que sempre reservou os melhores sorrisos para mim em momentos que eu não sabia mais onde procurar, aos meus irmãos Arthur e Gabriel Regueira, por serem sempre companheiros e estarem presentes me alegrando e me distraindo em momentos difíceis, meus avós, Jackson Lucena e Lúcia Regueira, que são a base de tudo que aprendi na vida e são também a base de nossa família, mantendo-a sempre unida, quero agradecer a todos os meus amigos, em especial ao meu amigo e dupla de TCC, Alexandre Rodrigues, por sempre ser um cara que me ajudou em minha vida acadêmica e me apoiou em diversos momentos, a nossa orientadora Tatyanne Pacífico que sempre esteve presente nos auxiliando e contribuindo para o nosso trabalho.
ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS ENTRE OS PROJETOS ESTRUTURAIS DE UMA RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR UTILIZANDO O SITEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME E O SISTEMA CONVENCIONAL EM ALVENARIA DE TIJOLO CERÂMICO
COMPARATIVE ANALYSIS OF COST BETWEEN STRUCTURAL PROJECTS FOR A SINGLE-FAMILY RESIDENCE USING THE LIGHT STEEL FRAME CONSTRUCTION SYSTEM AND THE CONVENTIONAL CERAMIC BRICK MASONRY SYSTEM
Alexandre Rodrigues T. Magalhães
Graduando do curso de Engenharia Civil
alexandrertmag@gmail.com
Anddre Regeuira Lucena Teixeira
Graduando do curso de Engenharia Civil
anddrelucena@gmail.com
Tatyanne Pacifico dos Santos
Msc em Engenharia Civil
tatyanne.santos@cesmac.edu.br
RESUMO
No Brasil os sistemas construtivos são predominantemente artesanais, sendo caracterizados pelo grande desperdício e pela baixa eficiência. O Light Steel Frame (LSF) é um sistema construtivo moderno, de construção a seco, que não necessita de água na maior parte da estrutura, já que não utiliza do concreto. O LSF é muito eficiente e ecologicamente correto, mas ainda muito pouco utilizado no país, que é um dos maiores produtores de aço do mundo. Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise do sistema construtivo LSF utilizado em uma residência unifamiliar de interesse social para projetos habitacionais. A pesquisa foi realizada através de levantamento bibliográfico, que traz informações acerca do sistema estrutural em questão, além de análise de normas de dimensionamento para realização de projeto estrutural para se elaborar um orçamento com o sistema LSF. Foi realizada uma breve análise do sistema convencional em alvenaria de tijolo cerâmico, sendo destacados os principais pontos e vantagens desse método construtivo, como também uma análise do dimensionamento estrutural através das normas em questão, para assim formular um orçamento. Enfim, com informações sobre o dimensionamento, o projeto dos dois sistemas e com os orçamentos, realiza-se a comparação de custos entre os dois sistemas considerados. A partir dos resultados obtidos percebe-se que, embora com maior custo, o sistema construtivo LSF é viável devido as suas vantagens, principalmente pelo tempo necessário para a conclusão da obra e o fato de ser uma obra limpa ecologicamente.
PALAVRAS-CHAVES: Steel Frame, Aço, Alvenaria de tijolos cerâmicos, Perfis de aço.
ABSTRACT
In Brazil, construction systems are predominantly artisanal, characterized by high waste and low efficiency. Light Steel Frame (LSF) is a modern construction system, a dry construction system that does not require water in most of its structure, since it does not use concrete. LSF is highly efficient and environment-friendly, but it is still underused in Brazil, one of the largest steel producers in the world. This paper aims to analyze the SFL construction system used in a single-family residence of social interest for housing projects. The research was done through a bibliographical survey, providing information about the structural system in question, as well as an analysis of the dimensioning norms for the structural project in order to elaborate a budget using the LSF system. It was performed a brief analysis of the conventional system of masonry of ceramic brick, highlighting the main points and advantages of this constructive method, as well as an analysis of the structural design through its standards, to formulate a budget. At last, with information about the dimensioning, the projects of both systems and their budgets, a comparison of costs between the two considered systems is made. Based on the results obtained, it becomes clear that, although more costly, the LSF building system is feasible due to its many advantages, especially the time required to complete the work and the environmental friendliness of the construction.
KEYWORDS: Steel Frame, Steel, Ceramic brick masonry, Steel profiles
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	9
2.	METODOLOGIA	12
3.	O SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME	13
3.1.	Definição	13
3.2.	Métodos de Construção	13
3.3.	Etapas Construtivas	14
3.3.1. Fundações	14
3.3.2. Painéisestruturais	15
3.3.3. Fechamento vertical	17
3.3.4. Lajes	20
3.3.5. Cobertura	20
3.4.	Projeto Estrutural	21
4.	O SISTEMA CONSTRUTIVO CONVENCIONAL EM ALVENARIA DE TIJOLO CERÂMICO	31
4.1.	Definição	31
4.2.	Projeto Estrutural	31
5.	RESULTADOS E DISCUSSÕES	33
5.1.	Delimitação do estudo	33
5.2.	Projeto Estrutural e Orçamento da Residência em Alvenaria Convencional de Tijolo Cerâmico	34
5.3.	Projeto Estrutural e Orçamento do Projeto Estrutural de uma Residência Unifamiliar Utilizado o Sistema Light Steel Frame	35
6.	CONCLUSÕES	39
7.	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	40
1. 
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Passo a passo de uma construção que utiliza o sistema Light Steel Frame	14
Figura 2 – Painéis estruturais do sistema Light Steel Frame	15
Figura 3 – Redistribuição de esforços nos elementos dos painéis do sistema LSF.	16
Figura 4 – Fechamento vertical com placas cimentícias em uma residência	19
Figura 5 – Laje úmida do sistema LSF	20
Figura 6 – Laje seca do sistema LSF	20
Figura 7 – Cobertura plana em LSF	21
Figura 8 – Cobertura inclinada com telhas metálicas	21
Figura 9 – Elementos componentes de um painel estrutural sem abertura, no sistema LSF	23
Figura 10 – Elementos componentes de um painel estrutural com abertura, no sistema LSF	23
Figura 11 – Elementos componentes de um painel estrutural de entrepiso, no sistema LSF	23
Figura 12 – Contraventamento em X para o sistema LSF	24
Figura 13 – Sistema de alvenaria convencional em tijolos cerâmicos	31
Figura 14 – Modelo de projeto básico de habitação da FUNASA	33
Figura 15 – Projetos de fundação e estrutural de uma residência unifamiliar disponibilizado pela FUNASA	34
Figura 16 – Projeto estrutural da residência unifamiliar utilizando o sistema Light Steel Frame	36
Figura 17 – Detalhamento do Perfil-Fundação	36
Figura 18 – Detalhamento das "quinas" das paredes	37
Figura 19 – Detalhamento do encontro das paredes em T	37
Figura 20 – Detalhamento da ligação Fundação-Perfil	37
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Padronização dos Perfis	17
Quadro 2 – Requisitos de desempenho com exemplos	18
Quadro 3 – Elementos componentes do sistema LSF	22
Quadro 4 – Valores máximos para largura/espessura de perfis	25
Quadro 5 – Largura efetiva e coeficientes de flambagem local para elementos AA	26
Quadro 6 – Largura efetiva e coeficientes de flambagem local para elementos AL	27
Quadro 7 – Dimensões máximas de furos	30
Quadro 8 – Valores de γn para pilares-parede	32
Quadro 9 – Orçamento da residência unifamiliar em alvenaria convencional	35
Quadro 10 – Orçamento da residência unifamiliar utilizando o sistema LSF	38
2. INTRODUÇÃO
A história do Light Steel Frame (LSF) inicia-se por volta de 1810, quando nos Estados Unidos da América (EUA) começou a conquista do território, e em 1860, quando a migração chegou à costa do oceano Pacífico. Naqueles anos, a população americana se multiplicou por dez e, para solucionar a demanda por habitações, recorreu-se à utilização dos materiais disponíveis no local, como madeira, utilizando os conceitos de praticidade, velocidade e produtividade originados na Revolução Industrial, dando início ao Wood Framing (RODRIGUES; ALVES, 2016).
A partir daí as construções em madeira, conhecidas por “Wood Frame”, tornaram-se o sistema construtivo mais comum nos Estados Unidos. Em 1933, devido ao grande desenvolvimento da indústria do aço nos EUA, lança-se na Feira Mundial de Chicago, o primeiro protótipo de uma residência em Light Steel Frame (LSF). Esta, utilizava perfis de aço que substituíam as peças de madeira (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012).
De acordo com Santiago, Freitas e Castro (2012), o sistema construtivo LSF tornou-se um dos maiores no mercado da construção civil no Japão logo após a Segunda Guerra Mundial, pois as antigas construções em madeira foram incendiadas devido aos bombardeiros, então, o governo japonês decidiu reconstruir as residências em LSF, com aço não inflamável.
Diante do relato histórico da inserção do sistema LSF na construção civil mundial, percebe-se que o crescimento populacional e dos avanços tecnológicos, a indústria da construção civil no mundo tem buscado sistemas mais eficientes de construção com o objetivo de aumentar a produtividade, diminuir o desperdício e atender a uma demanda crescente. No Brasil, a construção civil ainda é predominantemente artesanal, utilizando os sistemas construtivos convencionais, que são caracterizados pela baixa produtividade e principalmente pelo grande desperdício (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012).
Para Pomaro e Carregari (2015), o sistema LSF ainda não é um dos mais utilizados no Brasil devido à ausência de informações acerca dos processos construtivos e manutenção, pois existe pouca bibliografia em português e este fato pode fazer com que o método construtivo seja menos utilizado e estigmatizado.
Diante do exposto, o presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo comparativo entre os custos do projeto estrutural de uma residência unifamiliar utilizando o sistema construtivo em Light Steel Frame e o sistema convencional em alvenaria de tijolo cerâmico.
1.1 Objetivos
O presente trabalho realiza uma análise comparativa entre os custos dos projetos estruturais de uma residência unifamiliar utilizando o sistema Light Steel Frame (LSF) e o sistema convencional em alvenaria de tijolo cerâmico.
Como objetivos podem ser citados:
a) Realizar o estudo do sistema construtivo Light Steel Frame (LSF), suas características normativas, de construção e manutenção.
b) Fazer um breve estudo acerca do sistema construtivo convencional em alvenaria de tijolo cerâmico, suas características normativas, de construção e manutenção.
c) Desenvolver o projeto estrutural de uma residência unifamiliar utilizando o sistema LSF.
d) Elaborar o orçamento do projeto estrutural de uma residência unifamiliar no sistema LSF.
e) Comparar os custos entre o projeto estrutural de uma residência unifamiliar utilizando o sistema LSF e o sistema convencional em alvenaria de tijolo cerâmico.
3. METODOLOGIA
Para o desenvolvimento deste trabalho, será realizado estudo do sistema construtivo em Light Steel Frame (LSF), por meio de pesquisa bibliográfica realizada a partir de livros, projetos de pesquisa, trabalhos de conclusão de curso, artigos, matérias disponibilizadas na internet, dentre outros.
Em seguida desenvolve-se um projeto estrutural em LSF com base no modelo de residência unifamiliar em alvenaria convencional de tijolo cerâmico, disponibilizada no portal da Fundação Nacional de Saúde (FUNASA), que trata de uma residência de habitação básica, possuindo dois quartos e constando sua planilha orçamentária e projeto estrutural no portal da Fundação.
Com isso, desenvolve-se uma planilha orçamentaria da residência em LSF, utilizando do software EXCEL, com base no portal do Orçamento do Estado de Sergipe (ORSE), do Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI), além de uma pesquisa na internet por diversos sites para itens que não constam nesses sistemas.
A partir dos modelos desenvolvidos, analisa-se um comparativo entre os custos dos projetos da residência unifamiliar em LSF e sistema convencional, e realiza-se uma análise das vantagens e desvantagens de cada sistema construtivo.
4. O SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME
4.1. Definição
De acordo com Rodrigues e Caldas (2016), o sistema Light Steel Framing (LSF) possui dois conceitos. O primeiro refere-se ao Frame em que se trata de um esqueleto estrutural projetado para dar forma e suportar a edificação, sendo constituído por componentes leves, como os perfis formados a frio (PFF). O segundo, por sua vez, refere-se ao Framing, sendo o processo pelo qual se unem e vinculam esses elementos. Desta forma, é possível encontrar na bibliografia internacional as expressões Light Steel Frame Housing na Europa e Residential Cold-Formed Steel Framing nos Estados Unidos da América (EUA), referindo às residências construídas com painéis estruturais reticulados com perfis de aço formados a frio, com revestimento metálico.
Para Santiago, Freitase Castro (2012), o sistema Light Steel Frame (LSF), por ser industrializado, resulta na maior rapidez da execução, além de ser uma construção a seco, que não utiliza água na superestrutura, tornando-a mais ecológica.
Um aspecto particular do sistema LSF, que o diferencia de outros sistemas construtivos tradicionais, é sua composição por elementos ou subsistemas (estruturais, de isolamento, de acabamentos exteriores e interiores, de instalações etc.) funcionando em conjunto (RODRIGUES; CALDAS, 2016).
4.2. Métodos de Construção
Segundo Santiago, Freitas e Castro (2012), existem três tipos de métodos para a construção em LSF, dentre eles: Método Stick, por painéis e por construção modular. 
O método Stick consiste, segundo os autores, em perfis de aço que são cortados no canteiro de obras e os itens restantes são montados no local, os subsistemas são instalados posteriormente a montagem da estrutura de aço. Esse método não exige que o construtor tenha um local prévio para a fabricação, tem uma facilidade do transporte de materiais para o canteiro, a execução das ligações é fácil para um profissional capacitado, porém esse método aumenta a movimentação dentro do canteiro de obra.
Os painéis estruturais ou não estruturais, contraventamentos, lajes e tesouras de telhado podem ser pré-fabricados fora do canteiro e montados no local. Alguns materiais de fechamento podem também ser aplicados na fábrica para diminuir o tempo da construção. Os painéis e subsistemas são conectados no local usando as técnicas convencionais (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012).
Por fim, o método da construção modular a estrutura é entregue totalmente pré-fabricada, podendo estar com todos os acabamentos internos prontos, sendo um processo unicamente de instalação na obra (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012).
4.3. Etapas Construtivas
O processo construtivo de uma obra em que utiliza o sistema LSF e uma com o sistema convencional em alvenaria de tijolo cerâmico, segundo o Centro Brasileiro de Construção em Aço (CBCA), é basicamente o mesmo, com exceção de algumas poucas peculiaridades resultantes do processo de montagem da estrutura em aço. 
Seguindo a afirmação do CBCA, a Figura 1 representa um fluxograma do passo a passo da construção que utiliza o sistema LSF.
Figura 1 – Passo a passo de uma construção que utiliza o sistema Light Steel Frame
Fonte: Autores (2022).
Os subitens a seguir detalham o processo construtivo do sistema LSF, a destacar: fundações, painéis estruturais, fechamento vertical, lajes e cobertura.
3.3.1. Fundações
Para a escolha da fundação de uma construção, basicamente são utilizados três critérios: o técnico, o econômico e o de mercado. O critério técnico deve garantir a segurança à ruptura e os recalques aceitáveis para a estrutura, além de evitar danos às edificações vizinhas. Esse critério é restritivo, pois elimina certos tipos de fundação. Os critérios econômico e de mercado (disponibilidade de equipamentos e materiais, prazo etc.) são aplicados após a seleção das fundações tecnicamente viáveis (FALCONI; NYAMA; ORLANDO, 2019). 
De acordo com Falconi, Nyama e Orlando (2019), a escolha do tipo de fundação depende de vários fatores além da grandeza e magnitude das cargas, das características da obra e da natureza do subsolo e das condições dos vizinhos (critério técnico). A disponibilidade de materiais e equipamentos, as restrições ambientais ou de legislação local, a distância de transporte e, ainda, a experiência regional e a metodologia ou sequência executiva da obra implicam a adoção de um tipo de solução de fundação.
Segundo Junqueira (2019), como a estrutura em Light Steel Frame é muito mais leve em comparação com uma de alvenaria convencional ou madeira, devido ao peso dos materiais e as dimensões dos elementos estruturais, pode-se economizar na fundação, podendo-se utilizar de uma fundação mais simples, como a sapata corrida.
3.3.2. Painéis estruturais
As paredes que constituem a estrutura são denominadas de painéis estruturais ou autoportantes e são compostos por grande quantidade de perfis galvanizados muito leves denominados montantes, que são separados entre si de 400 ou 600 mm. Os painéis têm a função de distribuir uniformemente as cargas e encaminhá-las até o solo. A Figura 2 representa a parede estrutural em Light Steel Frame (LSF) (SANTIAGO; FREITAS CASTRO, 2012).
Figura 2 – Painéis estruturais do sistema Light Steel Frame
Fonte: RETONDO (2021).
Segundo Rodrigues e Caldas (2016), a construção em LSF divide a estrutura em vários elementos, fazendo com que estes possam ser mais esbeltos, em que cada um recebe uma pequena quantidade de carga, ou seja, há uma redistribuição dos esforços nos elementos do painel. A Figura 3 ilustra a distribuição de cargas nesses vários elementos estruturais.
Figura 3 – Redistribuição de esforços nos elementos dos painéis do sistema LSF.
Fonte: CRASTO (2006).
Os painéis estruturais podem funcionar como vedação e como sistema estrutural, em que os painéis associados a elementos de vedação exercem a mesma função das paredes das construções convencionais em alvenaria de tijolo cerâmico (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012).
De acordo com Silva, Pierrin e Silva (2014), o perfil formado a frio que forma a estrutura em LSF, é formado pelo dobramento de uma chapa por perfilação ou utilizando de dobradeiras, esse processo provoca um aumento da resistência ao escoamento () e da resistência à ruptura ().
A Norma NBR 6355 (ABNT, 2012) – “Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio”, padroniza os perfis com chapas de espessuras entra 1,5 mm a 4,75 mm, indicando forma geométrica, peso do perfil e tolerância na fabricação. Além disso, a norma padroniza a nomenclatura dos perfis, adotando-se da seguinte forma: tipo do perfil X dimensões dos lados X espessura, as unidades de medidas são dadas em mm. O Quadro 1 mostra os tipos de perfis dados na NBR 6355 (ABNT, 2012). 
Quadro 1 – Padronização dos Perfis
Fonte: NBR 6355 (ABNT, 2012).
3.3.3. Fechamento vertical
Os componentes de fechamento vertical utilizados no sistema LSF são posicionados externamente à estrutura como uma “pele” e juntamente com os perfis galvanizados formam as vedações internas e externas da edificação (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012).
A ISO 6241 (1984) estabelece algumas condições para a utilização dos fechamentos. O Quadro 2 mostra os requisitos e exemplos a serem observados em um projeto que utiliza o sistema LSF.
Quadro 2 – Requisitos de desempenho com exemplos
	Categoria de requisitos
	Exemplos
	Estabilidade
	a) Resistência mecânica p/ ações estáticas e dinâmicas, ambas em combinação ou individuais;
b) Resistência ao impacto, de causa intencional ou acidentária. Efeitos de fadiga.
	Segurança contra Fogo
	a) Riscos de eclosão de fogo e propagação de chamas. Efeitos fisiológicos da fumaça e calor;
b) Tempo de alarme (detecção e sistemas de alarme);
c) Tempo de evacuação (rotas de fuga);
d) Tempo de sobrevivência (compartimentação do fogo).
	Segurança em Uso
	a) Segurança com respeito a agentes agressivos (proteção contraexplosões, combustão, pontos e arestas cortantes, mecanismos móveis, eletrocussão, radioatividade, inalação ou contato com substâncias tóxicas, infecção).
b) Segurança durante movimentações e circulações (limitação de pisos escorregadios, passagens desobstruídas, guarda corpos etc.).
	Tensão
	a) Água condutora de tensão (chuva, terreno encharcado, água potável; água servida etc.).
b) Ar e gases condutores. Fumaça e poeira condutoras.
	Hilgrotermia
	a) Controle da temperatura do ar, radiação térmica, velocidade e umidade relativa do ar.
b) Controle da condensação.
	Pureza do Ar
	a) Ventilação.
b) Controle de odores.
	Acústica
	a) Controle de ruídos internos e externos (contínuos e ou intermitentes).
b) Intelegibilidade do som.
c) Tempo de reverberação.
	Visual
	a) Iluminação natural e artificial (requisitos de luminescência, ofuscamento, contraste e estabilidade da luz).
b) Luz solar (insolação).
c) Possibilidade de escuridão.
d) Aspectos dos espaços e superfícies (cor, textura, regularidade,homogeneidade, verticalidade, horizontalidade, perpendicularidade etc.).
e) Contato visual com o mundo interno e externo (conexões e barreiras para privacidade, liberdade de distorção ótica)
	Táctil
	a) Propriedade de superfícies, aspereza, lisura, calor, maciez, flexibilidade.
Possibilidade de dissipação de eletricidade estática.
	Dinâmica
	a) Limitação de aceleração ou vibração de objetos (transitório e contínuo).
b) Conforto de uso em áreas com vento intenso.
c) Facilidade de movimentos (inclinação de rampas e escadas).
d) Habilidade manual (operação com portas, janelas, controle de equipamentos etc.).
	Higiene
	a) Facilidade de cuidado e limpeza.
b) Abastecimento de água.
c) Purificação Evacuação de água servida, lixo e fumaça Limitação de emissão de contaminantes.
	Conveniência de Espaços para Usos Específicos
	a) Número, dimensões, geometria, subdivisão e inter-relação de espaços.
b) Facilidade de mobiliar, flexibilidade.
	Durabilidade
	a) Conservação da performance para requisitos de vida útil, para uma manutenção regular.
	Econômicos
	a) Capital, manutenção e andamento dos custos.
b) Custos de demolição.
Fonte: Adaptado da ISO 6241 (1984).
As vedações e o acabamento utilizam um método que combina uma alta capacidade isolante termoacústico, com uma aparência atraente, com o emprego de variadas soluções construtivas (RODRIGUES; CALDAS, 2016).
Segundo Malkut (2017), o fechamento vertical é a parte que vai cobrir os perfis metálicos estruturais da parede de LSF, geralmente na parte externa são utilizadas as placas cimentícias, porém no mercado atualmente já existem placas de drywal para áreas externas, que tem melhores desempenhos em acústica e resistência. Já no ambiente interno na maior parte dos casos é utilizado o drywall, porém existem outras opções como: placas cimentícias, placas de madeira ou painéis de alumínio composto. A Figura 4 apresenta uma casa em LSF com fechamento vertical externo com placas cimentícias.
Figura 4 – Fechamento vertical com placas cimentícias em uma residência
Fonte: ESPAÇO SMART (2022).
3.3.4. Lajes
Segundo Santiago, Freitas e Castro (2012), as lajes utilizadas nas construções em LSF podem ser classificadas em úmida e a seca. A laje úmida é composta basicamente por uma chapa ondulada de aço que serve de fôrma para o concreto e é aparafusada às vigas de piso, e uma camada de 4 a 6 cm de concreto simples que formará a superfície do contrapiso (Figura 5). Já a laje seca consiste no uso de placas rígidas parafusadas às vigas de piso, e servem como contrapiso, podendo desempenhar a função de diafragma horizontal, desde que as placas sejam estruturais (Figura 6).
Figura 5 – Laje úmida do sistema LSF
Fonte: RETONDO (2021).
Figura 6 – Laje seca do sistema LSF
Fonte: RETONDO (2021). 
3.3.5. Cobertura
Rodrigues e Caldas (2016), afirmam que para se escolher uma cobertura de uma edificação, leva-se em conta os diversos fatores que compõem a estrutura, assim ocorre que existem muitas soluções estruturais diferentes para uma mesma situação. As Figuras 7 e 8 ilustram os dois tipos de coberturas mais utilizados, a cobertura plana, representada na Figura 7, e a cobertura inclinada, representada na Figura 8.
Figura 7 – Cobertura plana em LSF
Fonte: RODRIGUES & CALDAS (2016).
Figura 8 – Cobertura inclinada com telhas metálicas
Fonte: RODRIGUES & CALDAS (2016).
4.4. Projeto Estrutural
Nesse item será abordado sobre o projeto estrutural em Light Steel Frame (LSF), sendo apresentado o passo a passo do processo para a elaboração do projeto. As normas necessárias para a elaboração do projeto estrutural de uma construção em Light Steel Frame são: 
a) NBR 14762 (ABNT, 2010): Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio; e 
b) NBR 15253 (ABNT, 2014): Perfis de aço formados a frio, com revestimento metálico, para painéis estruturais reticulados em edificações - Requisitos gerais (“light steel framing”).
Segundo Rodrigues e Caldas (2016), é importante para o calculista e para o arquiteto ter as definições dos elementos da estrutura que compõem o sistema LSF, conforme descrito no Quadro 3.
Quadro 3 – Elementos componentes do sistema LSF
	NOME
	DESCRIÇÃO
	Bloqueador
	Perfil utilizado horizontalmente no travamento lateral de montantes e vigas.
	Fita
	Fita de aço galvanizado empregada na diagonal como elemento de contraventamento de painéis de parede, de piso e de cobertura. Em combinação com os bloqueadores, é também utilizada na horizontal para diminuir os comprimentos efetivos de flambagem global por torção e de flambagem global em relação ao eixo y do montante, e para o travamento lateral das vigas de piso ou cobertura.
	Guia ou guia enrijecida
	Perfil utilizado como base e topo de painéis de parede, como encabeçamento de painéis de entrepisos e de telhados e aberturas em painéis de parede.
	Montante
	Perfil utilizado verticalmente na composição de painéis de parede.
	Montante auxiliar (king)
	Montante fixado à ombreira ou utilizado nos limites laterais das aberturas de painéis.
	Montante de composição (cripple)
	Perfil utilizado verticalmente na composição de painéis de parede, sobre e abaixo das aberturas.
	Ombreira (jack)
	Perfil utilizado verticalmente para apoio da verga ou de painel de parede sobre abertura.
	Perfil enrijecedor de alma
	Perfil utilizado verticalmente no apoio de vigas
	Ripa
	Perfil onde apoiam as telhas e é suportada pelos caibros
	Sanefa
	Perfil utilizado para encabeçamento de painéis de pisos
	Terça
	Perfil que suporta os caibros e transmite o carregamento para as tesouras. Às terças são peças horizontais colocadas na direção perpendicular às tesouras e recebem o nome de cumeeiras quando são colocadas na parte mais alta do telhado (cume), e de contra frechal na parte mais baixa do telhado.
	Viga
	Perfil ou composição de perfis utilizados horizontalmente para transmitir forças.
	Verga
	perfil utilizado horizontalmente no limite superior das aberturas (portas, janelas e outras).
Fonte: Adaptado de RODRIGUES & CALDAS (2016).
As Figuras 9, 10 e 11, ilustram os elementos descritos no Quadro 2.
Figura 9 – Elementos componentes de um painel estrutural sem abertura, no sistema LSF
Fonte: RODRIGUES & CALDAS (2016).
Figura 10 – Elementos componentes de um painel estrutural com abertura, no sistema LSF
Fonte: RODRIGUES & CALDAS (2016).
Figura 11 – Elementos componentes de um painel estrutural de entrepiso, no sistema LSF
Fonte: NBR 15253 (ABNT, 2014).
Para garantir a estabilidade global da estrutura em LSF, Caldas e Rodrigues (2016) recomendam executar o contraventamento, realizado com barras de aço galvanizado, dispostos em diagonal na forma de V, X ou K. A Figura 12 ilustra um contraventamento em X.
Figura 12 – Contraventamento em X para o sistema LSF
Fonte: RODRIGUES & CALDAS (2016).
A principal Norma para o dimensionamento de uma residência em LSF, é a NBR 14762 (ABNT, 2010), esta tem como base o método dos estados-limites, que estabelece os requisitos básicos que devem ser obedecidos no dimensionamento à temperatura ambiente, de perfis estruturais de aço formados a frio, constituídos por chapas ou tiras de aço-carbono ou aço de baixa liga, conectados por parafusos ou soldas e destinados a estruturas de edifícios. A referida Norma serve também para outros tipos de construção, obedecendo as particularidades de cada tipo de estrutura.
De acordo com a NBR 14672 (ABNT, 2010), o dimensionamento começa pela análise estrutural, que tem por objetivo determinar os efeitos das ações na estrutura, para com isso verificar os estados-limites últimos e de serviço.
Existem três métodos possíveis para o dimensionamento de uma estrutura em LSF, de acordo com a NBR 14672 (ABNT, 2010) são eles:
a) Método da Largura Efetiva (MLE);
b) Método da Seção Efetiva (MSE);
c) Método da Resistência Direta (MRD).
Com isso, existem condições específicas para o dimensionamento das barras, entendendo-se que os perfis são em formato prismáticos e são submetidos a ações estáticas. O Quadro 4 demonstra os valores máximos da relação largura/espessura.Vale ressaltar que os elementos que fazem parte das seções transversais usuais, exceto as seções tubulares circulares, são classificados em AA (duas bordas longitudinais vinculadas) e AL (apenas uma borda longitudinal vinculada).
Quadro 4 – Valores máximos para largura/espessura de perfis
	Caso a ser analisado
	Valor máximo da relação largura/ espessura
	Elemento comprimido AA, tendo uma borda vinculada a alma ou mesa e a outra a enrijecedor de borda simples.
	(b/t)máx = 60
	Elemento comprimido AA, tendo uma borda vinculada a alma e a outra a mesa ou outro tipo de enrijecedor de borda com .
	(b/t)máx = 90
	Alma de perfis U não enrijecidos sujeita à compressão uniforme.
	(b/t)máx = 90
	Elemento comprimido com ambas as bordas vinculadas a elementos AA.
	(b/t)máx = 500
	Elemento comprimido AL ou AA com enrijecedor de borda tendo .
	(b/t)máx = 60
	Alma de vigas sem enrijecedores transversais
	(b/t)máx = 200
	Alma de vigas com enrijecedores transversais apenas nos apoios.
	(b/t)máx = 260
	Alma de vigas com enrijecedores transversais nos apoios e intermediários.
	(b/t)máx = 300
Fonte: Adaptado da NBR 14762 (ABNT, 2010).
Seguindo a NBR 14672 (ABNT, 2010), tem-se o cálculo para a largura efetiva do perfil (). Com isso para , todos os elementos AA e AL indicados no Quadro 5, devem ser calculados conforme a Equação 1.
	
	(1)
Para os casos em que , temos que os elementos AA e AL, são definidos conforme a Equação 2 (ABNT NBR 14672, 2010).
	
	(2)
em que: 
b é a largura do elemento;
 é a largura da região comprimida do elemento
 é o índice de esbeltez reduzido do elemento, definido pela Equação 3.
	
	(3)
em que:
 a tensão convencional de flambagem elástica do elemento, definida pela Equação 4.
	
	(4)
em que:
t espessura do elemento;
k o coeficiente de flambagem local do elemento, calculado a partir do Quadro 4;
v é o coeficiente de Poisson do aço, com valor numérico de 0,3;
 é a tensão normal de compressão.
Com isso, a NBR 14762 (ABNT, 2010) estabelece os deslocamentos em barras com seções transversais constituídas por elementos esbeltos, que deve ser realizado por aproximações sucessivas, considerando a redução de sua rigidez associada à flambagem local, substituindo-se por (Equação 5). Os Quadros 5 e 6 mostram a largura efetiva e a flambagem local para elementos AA e AL, respectivamente.
	
	(5)
em que:
K é o coeficiente de flambagem local do elemento.
Quadro 5 – Largura efetiva e coeficientes de flambagem local para elementos AA
Fonte: Adaptado da NBR 14762 (ABNT, 2010)
Quadro 5 (continuação) – Largura efetiva e coeficientes de flambagem local para elementos AA
Fonte: Adaptado da NBR 14762 (ABNT, 2010).
Quadro 6 – Largura efetiva e coeficientes de flambagem local para elementos AL
Fonte: Adaptado da NBR 14762 (ABNT, 2010).
Quadro 6 (continuação) – Largura efetiva e coeficientes de flambagem local para elementos AL
Fonte: Adaptado da NBR 14762 (ABNT, 2010).
Para a NBR 14762 (ABNT, 2010), devem ser obedecidas algumas condições para o dimensionamento, para assim ser determinada a força axial de tração de projeto, conforme a Equação 6.
	
	(6)
em que:
 a força axial de tração solicitante de cálculo;
 é a força axial de tração resistente de cálculo.
Para obter o valor da força axial, utiliza-se o menor valor obtido entre os estados-limites últimos para o escoamento da seção bruta, para ruptura na seção líquida fora da região da ligação ou para ruptura da seção líquida na região da ligação, conforme a Equação 7.
	
	(7)
em que:
A Área bruta da seção transversal da barra;
 área líquida da seção transversal da barra fora da região da ligação;
 é a área líquida da seção transversal da barra na região da ligação;
 é a dimensão do furo na direção perpendicular à solicitação
 é a quantidade de furos contidos na linha de ruptura analisada;
 é o espaçamento dos furos na direção da solicitação;
 é o espaçamento dos furos na direção perpendicular à solicitação;
 é a espessura da parte conectada analisada;
 é o coeficiente de redução da área líquida.
Já para a força axial de compressão a NBR 14762 (ABNT, 2010), indica o apresentado na Equação 8.
	
	(8)
em que:
 a força axial de compressão solicitante de cálculo;
 é a força axial de compressão resistente de cálculo.
A força axial de compressão é calculada, através da Equação 9.
	
	(9)
em que:
 é o fator de redução da força axial de compressão resistente;
 a área efetiva da seção transversal da barra
Os perfis são ligados entre si por meio de ligações e, segundo a NBR 14762 (ABNT, 2010), essas ligações podem ser feitas por elementos de ligação ou por meios de ligação, assim sendo é necessário dimensionar essas ligações de forma que os esforços resistentes de cálculo sejam iguais ou superiores aos máximos esforços solicitantes de cálculo.
Para ligações soldadas a NBR 14762 (ABNT, 2010) prevê que a espessura da parte mais fina não pode ultrapassar 4,75mm, para o cálculo da força de resistente de projeto de uma solda de penetração em junta de topo , calcula-se considerando dois tipos de forças: tração ou compressão normal à seção efetiva ou paralela ao eixo da solda e cisalhamento na seção efetiva. Para tração ou compressão normal à seção efetiva ou paralela ao eixo da solda, tem-se a Equação 10 e para o cisalhamento na seção efetiva, tem-se a Equação 11.
	
	(10)
	
	(11)
em que: 
 a resistência à ruptura da solda;
 é a resistência ao escoamento do aço;
L é o comprimento do cordão de solda;
é a dimensão efetiva (garganta efetiva) da solda de penetração.
Segundo a NBR 14762 (ABNT, 2010), para as placas parafusadas, a espessura da parte mais fina não pode ultrapassar 4,75mm e o tamanho dos furos não pode exceder os previstos pelo Quadro 7.
Quadro 7 – Dimensões máximas de furos
Fonte: Adaptado da NBR 14762 (ABNT, 2010).
5. O SISTEMA CONSTRUTIVO CONVENCIONAL EM ALVENARIA DE TIJOLO CERÂMICO
Neste capítulo serão descritas as principais informações acerca do sistema construtivo convencional em alvenaria de tijolo cerâmico, a destacar: definição e as informações necessárias para o projeto estrutural.
5.1. Definição
De acordo com Thomaz, et al (2009), a alvenaria é o grupo de elementos da construção civil, que são formados por blocos justapostos unidos com argamassa, ou não, destinados a suportar principalmente esforços de compressão ou simplesmente a vedação de uma área.
Segundo Azevedo (1997), as estruturas de alvenaria convencional são construções feitas com estruturas de fundação, logo com vigas e pilares em concreto que são calcadas e moldadas, geralmente, através de moldes de madeira e com vedação utilizando tijolos cerâmicos, que são assentados com argamassa. A Figura 13 traz um exemplo do sistema de alvenaria convencional em tijolos cerâmicos.
Figura 13 – Sistema de alvenaria convencional em tijolos cerâmicos
Fonte: GRUBLER (2021).
5.2. Projeto Estrutural
De acordo com Thomaz, et al (2009), as dimensões dos blocos, a forma da seção transversal, a presença de revestimento, a relação altura / espessura da parede, as características da argamassa de assentamento, as características de rigidez da estrutura e a presença de vãos de portas e janelas influenciam significativamente o desempenho das alvenarias. 
De acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014), as estruturas de concreto devem atender aos requisitos mínimos de qualidade, durante sua construção e serviço, e aos requisitos adicionais estabelecidos em conjunto entre o autor do projeto estrutural e o contratante. Dentre esses requisitos estão: capacidade resistente, desempenho em serviço e durabilidade. 
A largura mínima de uma viga é de 15 cm em caso de viga-parede e de 12 cm em caso de viga tradicional, segundo a NBR 6118 (ABNT, 2014) esses limites podem ser diminuídos em casos excepcionais, respeitando um mínimo de 10 cm. Já os pilares devem ter na seção transversal, no mínimo dimensão de 19 cm, em casos especiais permite-se até 14 cm de seção transversal, mas para isso a NBR 6118 (ABNT, 2014) prevê que se multipliquem os esforços solicitantes de cálculo a serem considerados no dimensionamentopor um coeficiente adicional , de acordo com o indicado no Quadro 8. Em nenhum caso é permitido uma seção transversal com área menor que 360 .
Quadro 8 – Valores de γn para pilares-parede
Fonte: NBR 6118 (ABNT, 2014).
Para as Lajes, a NBR 6118 (ABNT, 2014) prevê os limites mínimos de espessura, que devem seguir minimante em caso de laje maciça: 
· 7 cm para cobertura não em balanço;
· 8 cm para lajes de piso não em balanço;
· 10 cm para lajes em balanço;
· 10 cm para lajes que suportem veículos de peso total menor ou igual a 30 kN;
· 12 cm para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30 kN;
· 15 cm para lajes com protensão apoiadas em vigas, com o mínimo de para lajes de piso biapoiadas e para lajes de piso contínuas;
· 16 cm para lajes lisas e 14 cm para lajes-cogumelo, fora do capitel.
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES
6.1. Delimitação do estudo
Neste tópico será apresentado o projeto arquitetônico da residência Unifamiliar retirado do portal da FUNASA, os projetos estruturais das estruturas em alvenaria convencional de tijolo cerâmico e com o sistema Light Steel Frame, além disso será apresentado também o orçamento de ambas as estruturas.
A Figura 14 apresenta a planta baixa utilizada no dimensionamento e orçamento das estruturas em LSF e alvenaria convencional em tijolo cerâmico.
Figura 14 – Modelo de projeto básico de habitação da FUNASA
Fonte: FUNASA (2017)
6.2. Projeto Estrutural e Orçamento da Residência em Alvenaria Convencional de Tijolo Cerâmico
No portal da FUNASA é possível encontrar um projeto básico da fundação da residência, como mostra a Figura 15.
Figura 15 – Projetos de fundação e estrutural de uma residência unifamiliar disponibilizado pela FUNASA
Fonte: FUNASA (2017).
Seguindo o que foi colocado no projeto estrutural de alvenaria convencional de tijolo cerâmico elaborado pela FUNASA, elabora-se a planilha orçamentaria do sistema em questão, utilizando-se dos sistemas SINAPI e ORSE preferencialmente, além de sites especializados em materiais de construção. O Quadro 9 mostra o orçamento da residência feita em sistema de Alvenaria Convencional.
Quadro 9 – Orçamento da residência unifamiliar em alvenaria convencional
Fonte: Autores (2022).
Analisando os dados da planilha, fica constatado que o valor total da residência unifamiliar é de R$ 54105,80, sendo o custo por metro quadro de R$ 1202,36.
6.3. Projeto Estrutural e Orçamento do Projeto Estrutural de uma Residência Unifamiliar Utilizado o Sistema Light Steel Frame
Para este projeto, utiliza-se como fechamento vertical externo da casa placas cimentícias com espessura de 10 mm. Como fechamento interno, utilizou-se de chapas de drywall com espessura de 1,25 cm. 
Para os perfis metálicos verticais utilizou-se o perfil U enrijecido 10x4x0,17 cm 1,80 mm e na horizontal utilizou-se o perfil U simples 10x5x2 mm. Como reforço dos quadros foram utilizados bloqueadores, que melhoram o desempenho da estrutura. Os quadros na fundação foram fixados através de parafusos sextavados 4,8x19 mm, com distância entre eles de 130 cm. As Figuras 16, 17, 18, 19 e 20 mostram o projeto estrutural em LSF e seu detalhamento.
Figura 16 – Projeto estrutural da residência unifamiliar utilizando o sistema Light Steel Frame
Fonte: Autores (2022).
Figura 17 – Detalhamento do Perfil-Fundação
Fonte: Autores (2022).
Figura 18 – Detalhamento das "quinas" das paredes
Fonte: Autores (2022).
Figura 19 – Detalhamento do encontro das paredes em T
Fonte: Autores (2022).
Figura 20 – Detalhamento da ligação Fundação-Perfil
Fonte: Autores (2022).
Seguindo o que foi estabelecido no projeto estrutural do sistema LSF, com uma pesquisa de preços utilizando dos sistemas SINAPI e ORSE, além de pesquisas pela internet em sites especializados em venda de perfis de LSF. O Quadro 10 demonstra de maneira sintetizada o orçamento da residência em sistema LSF.
Quadro 10 – Orçamento da residência unifamiliar utilizando o sistema LSF
Fonte: Autores (2022).
Assim, analisa-se que o custo da residência unifamiliar sendo elaborada com o sistema Light Steel Frame é de R$ 69937,17, logo o custo total por metro quadrado da residência é de R$ 1554,16.
7. CONCLUSÕES
O Brasil é um país promissor em relação a sistemas construtivos industrializados, assim como o “Steel Frame”, mas a cultura de construção nacional é a utilização de Alvenaria na maior parte das estruturas, principalmente pela facilidade de mão de obra e de material.
Diante do exposto, fica evidente que o sistema construtivo em LSF é viável para obras de residências unifamiliares, embora seja um pouco mais cara, em torno de 29% a mais em relação a alvenaria convencional de tijolo cerâmico. Este custo não pode ser considerado elevado, a ponto de viabilizar a construção, pois existem muitas vantagens ao utilizar o sistema LSF, como a facilidade de manutenção, o menor tempo de conclusão da obra, que pode chegar até a metade do tempo (comparando-se ao sistema convencional), e até a economia com a fundação, pois a estrutura em LSF é mais leve que o sistema convencional em alvenaria de tijolo cerâmico. Este fato pode reduzir os custos com a mão de obra e material, tornando o custo do sistema em LSF bastante competitivo.
A partir dos dados apresentados neste trabalho, torna-se evidente que o sistema LSF tem ganhado notoriedade nos últimos anos. Com a maior propagação será possível se obter softwares melhores para o dimensionamento dos perfis, além de uma maior variedade de materiais, tornando o produto-final mais barato.
Para trabalhos futuros, sugere-se a análise da viabilidade econômica e construtiva do sistema Light Steel Frame em edificações com múltiplos pavimentos.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Perfis estruturais de aço formados a frio – Padronização: NBR 6355. Rio de Janeiro, 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de estruturas de concreto - Procedimento: NBR 6118. Rio de Janeiro, 2014.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Perfis de aço formados a frio, com revestimento metálico, para painéis estruturais reticulados em edificações – Requisitos Gerais: NBR 15253. Rio de Janeiro, 2014.
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