2.1 Light steel framing (LSF)
2.1.7 Tipologias estruturais de LSF
2.1.7.2 Painéis não portantes em LSF (vedação vertical externa)
O fechamento de fachadas com LSF combinado com uma estrutura principal
portante é bastante corriqueiro em diversos países chegando a reduzir o peso próprio do
edifício sugerindo em alívio na estrutura principal e nas fundações (Figura 11)
(CRASTO, FREITAS E SANTIAGO 2012).
Figura 11: Edifício Nuffield Hospital, Inglaterra. Fonte: METSEC, 2011.
NASFA (2014) comenta que as paredes externas podem ser executadas com
maior facilidade em grandes alturas, assim como as janelas e detalhes arquitetônicos.
Este tipo de formação melhora a resistência ao fogo, o desempenho acústico e térmico
quando utilizadas mais camadas de revestimento.
No Brasil, esse tipo de sistema ainda é pouco utilizado na construção civil já
que o conhecimento dos métodos de montagem é fundamental para se projetar
elementos de fixação, juntas, a movimentação higrotérmica e a movimentação da
estrutura. (CRASTO, FREITAS E SANTIAGO, 2012).
Geralmente a estrutura principal do edifício é dimensionada sem que os
fechamentos tenham qualquer responsabilidade estrutural global (suportar cargas e
estabilização). A responsabilidade estrutural do painel é de suporte de seu peso próprio,
resistência às forças de vento e impactos (CRASTO, FREITAS E SANTIAGO, 2012).
Santiago (2008) comenta que os painéis externos em LSF podem contribuir
com o contraventamento horizontal da estrutura principal e quando se considera o papel
estrutural do LSF no dimensionamento consegue-se a diminuição do comprimento de
flambagem dos pilares, resultado da presença de travamentos horizontais nesses painéis.
Existem duas tipologias de painéis não portantes:
35
- Método embutido (Infill)
De acordo com a METSEC (2011) o método embutido consiste em painéis
externos que são construídos entre os pisos do quadro estrutural primário de um edifício
e que fornecem apoio ao sistema de revestimento (Figura 12). O dimensionamento e
espaçamento dos perfis de LSF dependerão do cálculo estrutural que deve ser
compatível com a especificação dos materiais de revestimento.
Figura 12: Imagem de uma parede de vedação embutida. Fonte: MetSec (2011). Figura 13: Edificação industrial com estrutura principal de concreto e painéis embutidos de LSF.
Espaçamento de 60cm entre eixos. Pinhais/Pr. Fonte: Autor.
As cargas dos painéis são descarregadas na estrutura imediatamente abaixo,
dessa forma, o sistema de fechamento não oferece limitação ao porte do edifício e nem
demanda a utilização de sistemas auxiliares de sustentação e de transmissão de sua
carga para a estrutura principal (METSEC, 2011). É muitas vezes uma solução viável
pra desvios e erros de prumada da estrutural principal (Figura 13).
Segundo Crasto, Freitas e Santiago (2012), os painéis de fechamentos em LSF
embutidos, podem ser concebidos com ligações rígidas entre os seus elementos e a
estrutura principal ou não rígidos de forma a permitir o livre deslocamento entre eles.
Em ambos os casos, a carga vertical do fechamento é transmitida para a viga ou laje
localizada imediatamente abaixo.
Quando o fechamento em LSF é executado com ligações rígidas há sempre a
transmissão de carregamentos da estrutura principal, em função de seus deslocamentos,
para a estrutura do painel em LSF. Tal comportamento deve ser levado em conta nos
painéis e na estrutura principal do edifício (SCHAFER, 2003).
No caso de se optar pela liberdade de deslocamento, a conexão dos montantes
com a guia superior deve ser feita utilizando-se peças ou montagens específicas que
36
permitam o deslocamento na forma e grandeza propostas pela concepção e
dimensionamento estrutural (CRASTO, FREITAS E SANTIAGO, 2012).
Os painéis não rígidos são os mais utilizados para o detalhamento das vedações
externas e visam permitir o deslocamento livre entre a estrutura do edifício e a estrutura
do fechamento. Pode-se optar pelo uso de montagem de LSF com espaço livre no topo
dos montantes. Esse tipo de montagem permite a movimentação vertical sem
transmissão de esforços para os elementos do painel (SCHAFER, 2003).
De acordo com Lawson (2012) a guia superior (secção em U) que permite o
movimento do painel em relação às vigas verticais (seção em C). Movimentações de 2 a
3 mm por andar podem ocorrer ao longo do tempo, bem como, movimentos normais
estruturais que ocorrem em todos os quadros, provocados principalmente, pela carga e
descarga do piso.
Figura 14: Travamento superior com bloqueadores e fitas. Fonte: Crasto, Freitas e Santiago (2012). Figura 15: Travamento superior com canaleta e cantoneiras. Fonte: Crasto, Freitas e Santiago (2012).
De acordo com Crasto, Freitas e Santiago (2012), a montagem da parte
superior dos painéis é responsável por permitir sua trabalhabilidade dentro do quadro
estrutural principal. Existem várias formas de execução de travamento para montantes
com extremidade superior não parafusada. Uma delas é por meio de bloqueadores e fitas
instalados horizontalmente a uma distância aproximada de 150 mm do topo do painel
(Figura 14). Outra forma de execução é o uso de canaletas que são perfis U de menor
seção, combinados a cantoneiras que são perfis L como mostra o detalhe na Figura 15
A Metsec é uma das empresas que desenvolveu um sistema com peças que
possuem furos oblongos para permitir a deflexão da estrutura principal (Figura 16). Os
parafusos estruturais que fixam os montantes à guia superior são instalados nos furos
oblongos da mesa da guia, permitindo o deslocamento vertical da estrutura e mantendo
37
o alinhamento dos montantes, sendo muito mais rápido e mais fácil de instalar do que
suportes de deflexão convencionais como bloqueadores e cantoneiras mostrados na
Figura 14 eFigura 15.
A montagem com bloqueadores, fitas, cantoneiras e canaletas pode ser
executada no Brasil, já que as peças são facilmente encontradas no mercado. Peças com
furos oblongos são comuns no exterior e dificilmente encontradas no mercado nacional
apesar das facilidades de montagem e instalação.
Figura 16: Guia superior com furos oblongos. Fonte: MetSec (2014).
- Método Contínuo (out side)
Figura 17: Método contínuo de fachada com empilhamento de painéis (a). Detalhe de fixação (b). Peça de fixação dos painéis na estrutura principal (c). Fonte: Catálogo Metsec (2011).
De acordo com a Lawson (2012) os fechamentos para fachadas em LSF podem
ser executados com painéis contínuos externos, concebidos como uma “pele de
revestimento”. Os fechamentos contínuos não possuem, usualmente, função estrutural
Peça de ligação do painel na estrutura. Fonte: METSEC, 2011.
Conecção da parede continua na estrutura principal. Fonte: LAWSON, 2012.