Pelotas 2018
NEIFER RODRIGUES PENNING
OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS LIGHT STEEL FRAMING E
ALVENARIA EM CONCRETO ARMADO EXECUTADAS IN
Pelotas 2018
OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS LIGHT STEEL FRAMING E
ALVENARIA EM CONCRETO ARMADO EXECUTADAS IN
LOCO ADOTADO EM HABITAÇÕES POPULARES
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Anhanguera Pelotas, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Engenharia Civil.
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Anhanguera Pelotas, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Engenharia Civil.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Me. Antônio Rogerio Rosa Ness
Prof.ª Dr.ª Georgea Rita Burck Duarte
Prof. Me. Jorge Luiz Saes Bandeira
Aos meus pais Cleni e Willi, minha avó Gilda e minha namorada, que sempre me apoiaram e incentivaram a vencer as dificuldades encontradas durante a caminhada do curso. A toda minha família e amigos que estiveram sempre comigo em todos esses anos de graduação.
A Deus que permitiu que tivesse forças para chegar a essa vitória.
Aos meus colegas de graduação pelo apoio e incentivo e aos amigos que ganhei nesta caminhada. Aos colegas de trabalho que sempre me apoiaram e se dispuseram de seu tempo para me auxiliarem a vencer esta etapa.
alvenaria em concreto armado executadas in loco adotado em habitações populares. 2018. 73 páginas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Faculdade Anhanguera, Pelotas, 2018.
RESUMO
Com o passar das décadas o déficit habitacional do país foi crescendo e partir deste problema o governo federal teve que criar políticas públicas, a fim de sanar esta falta de moradia. A construção civil e marcada pelos sistemas construtivos convencionais, e devido à crescente demanda por unidades habitacionais e disponibilidade de novas tecnologias. Neste sentido, está sendo difundido no Brasil os sistemas de construção industrialização e racionalizada, dentre eles os métodos light steel framing e paredes de concreto armado in loco, que vem ganhando espaço no Brasil. Entretanto o LSF e sistema autoportante formado por perfis formados a frio, e este como estrutura principal, e com fechamento verticais, apresentando maior rapidez de execução, com desperdício mínimo de material e com menor peso próprio da estrutura em relação as construções convencionais. O método construtivo de paredes de concreto armado in
loco, e um método racionalizado que proporciona maior rapidez de execução. Sendo
um sistema de paredes e lajes estruturais, moldadas com auxílio de painéis, gerando, rapidamente, elementos contínuos e monolíticos.
Palavras-chave: Déficit Habitacional; Habitação Popular; Industrialização; Light Steel
alvenaria em concreto armado executadas in loco adotado em habitações populares. 2018. 73 páginas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Faculdade Anhanguera, Pelotas, 2018.
ABSTRACT
With the passing of the decades the country's housing deficit grew and from this problem the federal government had to create public policies in order to remedy this lack of housing. Civil construction is marked by conventional construction systems, and due to the growing demand for housing units and the availability of new technologies. In this sense, industrialized and rationalized construction systems, such as light steel framing methods and reinforced concrete walls in loco, are gaining ground in Brazil. However, the LSF is a self-supporting system formed by cold formed profiles, and as a main structure, and with vertical closure, presenting a faster execution, with minimal material waste and with a lower weight of the structure compared to conventional constructions. The constructive method of reinforced concrete walls in loco, and a rationalized method that provides greater speed of execution. Being a system of walls and structural slabs, molded with the help of panels, quickly generating continuous and monolithic elements.
Key-words: Housing deficit; Popular Housing; Industrialization; Light Steel Framing;
Figura 1: Estrutura de residência em Steel Framing. ... 24
Figura 2: Configuração de uma residência em LSF. ... 25
Figura 3: Corte esquemático da fundação em Radier. ... 27
Figura 4: Detalhamento da fundação em radier. ... 28
Figura 5: Sapata corrida para LSF ... 29
Figura 6: Representação de um painel estrutural e seus elementos ... 30
Figura 7: Parafusos ... 31
Figura 8: União de cantos ... 31
Figura 9: União em T ... 32
Figura 10: União em Cruz ... 32
Figura 11: Painéis com aberturas ... 33
Figura 12: Ancoragem química com barra roscada ... 34
Figura 13: Ancoragem com fita metálica ... 35
Figura 14: Ancoragem com barra roscada tipo “J” ... 36
Figura 15: Detalhe das vigas de piso em laje ... 37
Figura 16: Esquema estrutural da laje LSF ... 38
Figura 17: Laje a seco e seus componentes ... 39
Figura 18: Laje úmidas e seus componentes ... 40
Figura 19: Laje úmidas e seus componentes ... 40
Figura 20: Escada caixa inclinada ... 42
Figura 21: Escada painel com inclinação ... 43
Figura 22: Escada painéis escalonados + painéis de degrau ... 44
Figura 23: Edificação em LSF vedada com OSB e revestida com manta de polietileno ... 45
Figura 24: Tipos de acabamentos ... 46
Figura 25: Cobertura plana e seus componentes ... 50
Figura 26: Cobertura Inclinada e seus componentes ... 51
Figura 27: Telhado estruturado com caibros e vigas. ... 51
Figura 28: Telhado estruturado com caibros e vigas. ... 52
Figura 29: Locação das formas ... 60
Figura 30: Sequência da Montagem das Armadura ... 62
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas IASP Institutos de Aposentadoria e Pensões
SFH Sistema Financeiro Da Habitação BNH Banco Nacional da Habitação
MDU Ministério Desenvolvimento Urbano e meio Ambiente SFH Sistema financeiro da habitação
CMN Conselho Monetário Nacional Bacen Banco Central do Brasil NBR Norma Brasileira
CEF Caixa Econômica Federal FHC Fernando Henrique Cardoso
FNHIS Fundo Nacional de Habitação de Interesse Social SNHIS Sistema Nacional de Habitação de Interesse Social PMCMV Programa Minha Casa, Minha Vida
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística PNAD Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílio LSF Light Steel Framing
OSB Oriented Strand Board
1. INTRODUÇÃO ... 13
2. PROCESSO HISTÓRICO DO DÉFICIT HABITACIONAL E DOS SISTEMAS: LIGHT STEEL FRAMING, ALVENARIA DE CONCRETO ARMADO EXECUTADOS IN LOCO, NO PAÍS. ... 15
2.1.PROCESSOHISTÓRICODODÉFICITHABITACIONALNOPAÍS ... 15
2.2 – CARACTERIZAÇÃOEHISTÓRICODASCONSTRUÇÕESEMLIGHTSTEEL FRAMINGEDAALVENARIADECONCRETOARMADOINLOCO. ... 20
2.2.1 Histórico Light Steel Framing ... 21
3. SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING ... 24
3.1 PERFIS FORMADOS A FRIO ... 25
3.2 FUNDAÇÕES ... 26
3.2.1 Fundação radier ... 27
3.2.2 Sapatas Corridas ... 28
3.3 – PAINÉIS ... 29
3.3.1 Aberturas ... 33
3.4 FIXAÇÃO DOS PAINÉIS ... 34
3.4.1 Ancoragem química com barra roscada ... 34
3.4.2 Fixação com fita metálica ... 35
3.4.3 Ancoragem com barra roscada tipo “J” ... 35
3.5 ESTRUTURA DA LAJES ... 36
3.5.1 Lajes a seco ... 38
3.5.2 Laje moldada com materiais úmidos ... 39
3.5.3 Lajes em balaço. ... 41
3.6 ESCADAS ... 41
3.6.1 Viga caixa inclinada ... 41
3.6.2 Painel com inclinação ... 42
3.6.3 Painéis Escalonados + Painéis de Degrau ... 43
3.7 VEDAÇÕES ... 44
3.7.1 Placas OSB ... 45
3.7.2 Placa De Gesso Acartonado ... 46
3.7.3 Placas cimentícias ... 47
3.8 ISOLAMENTO ... 48
3.9.2 Coberturas inclinadas ... 50
3.10 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS, ÁGUA E ESGOTOS... 53
3.11 INSTALAÇÕES ESQUADRIAS ... 54
4. SISTEMA CONSTRUTIVO ALVENARIA EM DE CONCRETO ARMADO EXECUTADAS IN LOCO ... 55 4.1 LOCAÇÃO ... 56 4.2 FUNDAÇÃO ... 56 4.3 FORMAS ... 58 4.3.1 Madeira ... 58 4.3.2 Plásticas ... 59 4.3.3 Metálicas ... 59 4.4 ARMAÇÃO ... 60
4.4.1 Montagem dos painéis ... 63
4.4.2 Travamento e escoramento ... 63 4.5 CONCRETAGEM ... 63 4.6 COBERTURA ... 66 4.7 ACABAMENTO ... 66 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 68 6. REFERÊNCIAS ... 69
1. INTRODUÇÃO
O Brasil tem um grande déficit habitacional que perdura por várias décadas, e o governo federal vem ao longo dos anos fazendo investimentos em programas sociais de habitação, que possibilitou a população adquirir sua moradia. Porém o
déficit habitacional ainda é maior que o número de unidades ofertadas a esse público.
A referida revisão justifica-se, pois, a construção civil e uma área predominantemente artesanal, por isso há um grande interesse do setor, visando o desenvolvimento de inovações tecnológicas, principalmente por métodos conceituadas e que apresentem processos construtivos racionalizados, utilizem menor consumo de mão de obra, cronograma de execução menores e utilização de processos industrializados. Essas tecnologias são oriundas de outros países, por isso, ainda há uma resistência dos usuários a esses sistemas construtivos, que com passar dos anos essa barreira está sendo vencida.
Descrever as novas técnicas e tecnologias aplicadas na construção civil, trazendo um grande custo benefício, no atendimento às famílias de baixa renda, são os métodos construtivos Light Steel Framing e Alvenaria em Concreto armado executadas in loco. Qual importância dos sistemas Light Steel Framing e Alvenaria em Concreto armado executadas in loco em habitações populares?
O objetivo geral é descrever através da revisão de literatura os sistemas construtivos Light Steel Framing e Alvenaria em Concreto Armado executadas in loco, pontuando aspectos, desafios e contribuições. Sendo os objetivos específicos os seguintes:
• Relatar o processo histórico do déficit habitacional e a evolução das construções em Light Steel framing e Alvenaria De Concreto Armado Executadas In Loco, no país;
• Descrever o sistema construtivo Light Steel Framing, nas edificações até 2 pavimentos, bem como suas tecnologias e materiais utilizados, vantagens e desvantagens e custo benefício do modelo;
• Apresentar o sistema construtivo Alvenaria em de Concreto Armado Executadas In Loco, nas edificações até 2 pavimentos, bem como seus métodos e materiais utilizados, vantagens e desvantagens, e custo benefício do sistema.
A metodologia do trabalho consistirá em uma extensa Revisão Bibliográfica sobre o sistema steel framing e alvenaria em concreto em habitações populares. O referido estudo será realizado com conteúdo já elaborados, e como fontes de referências serão utilizados livros, dissertações e artigos científicos e fontes livres que discorrem sobre o tema abordado (GIL, 2009). Este estudo baseia-se na coleta de dados em dissertações e artigos científicos publicados no período dos últimos 15 anos e consulta em livros, ambos obtidos através de busca nos bancos de dados “Google Acadêmico” “Scielo” “ABENC”, etc. As palavras-chave utilizadas na busca foram: “engenharia civil”, “sistemas construtivos”, “Steel Framing”, “alvenaria em concreto”, “habitação popular” “tecnologias construtivas” etc.
Desta forma, foi construída uma base teórica que possibilitou expandir o conhecimento sobre duas novas tecnologias aplicadas na construção civil.
2. PROCESSO HISTÓRICO DO DÉFICIT HABITACIONAL E DOS SISTEMAS: LIGHT STEEL FRAMING, ALVENARIA DE CONCRETO ARMADO EXECUTADOS IN LOCO, NO PAÍS.
2.1 PROCESSO HISTÓRICO DO DÉFICIT HABITACIONAL NO PAÍS
Os problemas relacionados a habitação no país têm suas origens oriundas ao final do século XIX, ocasionadas pela transição de um formato agrário para urbano industrial, nessa época já se evidenciava problemas de moradias precárias, devido a entrada de imigrantes no país, principalmente na capital do estado São Paulo (LIMA E ZANIRATO, 2014).
As grandes produções de projetos sociais no Brasil, teve início no governo do Getúlio Vargas no período 1937 a 1945, neste período o estado começou intervir na economia, inclusive no mercado imobiliário (FREITAS, 2010). Neste período, existiam os Institutos e Caixas de Aposentadoria e Pensões que prestavam atendimento somente aos associados (CARDOSO E FRANSCISCO, 2014).
Nesse sentido, Freitas (2010), explica que as carteiras de créditos permitiram a utilização de recursos desses fundos na construção civil, esses recursos eram divididos em três planos, aonde o primeiro e o segundo plano dão referência ao financiamento de habitações populares e o terceiro plano refere-se à incorporação imobiliária.
No Brasil, o primeiro órgão criado foi Fundação da Casa Popular, no dia 1º de maio de 1946, pelo Decreto-Lei n. 9.218, que sugeria financiar a moradia, infraestrutura, saneamento, indústria da construção civil, no âmbito nacional. (FREITAS, 2010). Segundo (CARDOSO E FRANSCISCO, 2014, p. 448),
Ela financiava obras para o desenvolvimento urbano e incentivava a indústria de material de construção a conseguir um meio de baratear os custos da das habitações, classificar os tipos de habitação popular e também construir, reparar e melhorar a habitação rural.
Na década de 60 foi criado o Sistema Financeiro Da Habitação (SFH) e o Banco Nacional da Habitação (BNH), os quais impulsionaram um amplo apoio financeiro na construção de habitações, tendo por alvo prover novas habitações e postos de trabalho. Com isso houve o surgimento de novos sistemas construtivos priorizado alto rendimento e construções em série, sendo essa industrialização da construção civil, tanto vindo de outros países como incentivadas pelo setor privado, universidades e instituições de pesquisa (MELLO,2004).
Ainda sobre esse período Cardoso e Francisco (2014, p. 449) relatam que: A partir de 1964 a Política Habitacional toma novos rumos com a criação do Banco Nacional de Habitação. O presidente Castelo Branco, mediante o Plano Nacional de Habitação consolida as seguintes características:
a) Tornar a casa própria acessível as camadas mais carecidas de habitação através de estímulos aos investimentos no setor;
b) O fato de a construção civil ser um mercado, gerando novos empregos; c) A criação do BNH para disciplinar, supervisionar, controlar e coordenar a estrutura financeira do programa habitacional.
No início dos anos 70, houve em São Paulo, em um conjunto habitacional o surgimento de várias tecnologias, servindo de laboratório para desenvolvimento e mensuração dos métodos construtivos (MELLO,2004).
Porém, esse modelo criado nesse período, fez com que as camadas mais populares e necessitadas continuassem excluídas. Assim como Cymbalista e Moreira (2006) corroboram que, analisando todo o tempo de ação do BNH, somente 33,6% das moradias abrangeram as camadas mais populares, onde menos de 6% foram direcionadas à população com renda per capita inferior à três salários mínimos.
Na opinião de Dantas (1979), o BNH e o SFH também não desempenharam de maneira satisfatória seus objetivos sociais, onde o percentual de investimento em habitação para população com renda de até 3,10 salários mínimos foi inferior a 50 % do recurso utilizado para atender a população com renda entre 16,25 e 25,37 salários mínimos.
Bonduki e Leite (2004), asseguram que na década de 80 em São Paulo aumentou a falta de moradia, nesse sentido relatam que as favelas obtiveram um aumento superior a 1000 % num período de 14 anos, chegando a cerca de um milhão o déficit nas favelas, distribuídos em mais 1600 núcleos. Assim, o déficit nacional chegando nesse período na casa dos 6 milhões de unidades (BNH, 1981).
Em 1986 teve o término do BNH, que durante seu tempo de atuação (1964-1986), cerca de 25% de novas unidades habitacionais edificadas no país foram financiadas por este órgão, mas ficou muito abaixo do esperado, não suprindo a demanda ocasionada com o processo de urbanização e o déficit de moradias nacionais. Em decorrência do fim do BNH, o SFH sofreu uma reestruturação, e as atribuições do BNH foi distribuída para Ministério Desenvolvimento Urbano E Meio Ambiente (MDU), o Conselho Monetário Nacional (CMN), o Banco Central do Brasil (Bacen) e a Caixa Econômica Federal (CEF) (FREITAS, 2010).
A transcrição supracitada fornece uma visão genérica do quão inconstante tornou-se a questão habitacional no âmbito federal, que constantemente muda de instituição gestora como exposto, além disso, sofreu com o fracionamento de Políticas Públicas, já que cada governo que chegava ao poder elaborava o seu programa de habitação, o conjunto de medidas políticas e diretrizes habitacionais.
Durante governo Collor, a meta era financiar 245 mil através do Plano de Ação Imediata para Habitação, mas esse valor foi ultrapassado e foram realizadas 260 mil unidades até o ano 1994, que atenderam famílias com renda familiar de até cinco salários mínimos (FREITAS,2010).
Após o ano 1995, como sugere Lorenzetti (2001), foram lançados os programas habitacionais pelo governo Fernando Henrique Cardoso (FHC) destacam-se o Pró-moradia e o Habitar-Brasil. Os Programas habitacionais foram desmembrados em três grupos: programas de financiamentos para estados e municípios, programas de financiamentos direto para as famílias, programas e ações para a melhoria do funcionamento do mercado habitacional. As famílias beneficiadas eram as com renda de até 3 salários mínimos, onde nesse período teve um aumento na inadimplência, evidenciando a fragilidade das políticas habitacionais.
Na opinião de Bonduki (2008, p.82), o déficit habitacional no país entre 1991 e 2000 cresceu entre as classes com menor poder aquisitivo, e diminuiu espantosamente entre as de renda mais alta:
Uma observação cuidadosa da evolução das necessidades habitacionais entre 1991 e 2000 mostra que a concentração do déficit nas faixas de menor renda se agravou no período que, a grosso modo, corresponde ao governo FHC. [...] Neste período, enquanto na faixa de renda inferior a 2 salários mínimos o déficit cresceu 40,9%, na faixa superior a 5 salários mínimos ocorreu uma redução 26,5%.
Na visão de Mello (2016, p. 35), que usa da argumentação:
Em 1997, é criado o Sistema Financeiro Imobiliário, que surgiu baseado no ideal de liberdade de mercado por meio da desregulamentação e da desestatização; o SFI financia o mercado imobiliário brasileiro com recursos financeiros globais, segundo as condições impostas pela economia globalizada.
Com o final do governo de FHC e início do governo do então presidente Lula em meados dos anos 2000, que tinha como objetivo a inserção das classes mais necessitadas, através de propostas de concepção e solidificação de uma organização política, financeira e institucional que optasse por ações revolucionárias no referido setor (LIMA e ZANIRATO, 2014). Antes de ser eleito, o presidente Lula já havia, formulado Projeto Moradia, junto ao seu instituto Cidadania (BONDUKI, 2008).
Lima E Zanirato (2014) utilizam-se da argumentação que o Projeto Moradia previa soluções para resolver o problema de 0moradias, ainda defendia uma reforma nas bases fundiárias, nesse sentido se defendia a aprovação do Estatuto da Cidade, este sendo requisito para dispor de instrumentos urbanísticos e econômicos capazes de cumprir a Constituição Federal de 1988.
O Projeto tinha como propostas a concepção Ministério das Cidades que ficaria incumbida de executar as políticas urbanas, já o Sistema Nacional de Habitação (SNH) que articularia as instâncias locais, regionais e federais de governo, um Conselho Nacional das Cidades, órgão de controle social ao qual caberia gerenciar os fundos destinados à habitação e a instituição do Fundo Nacional da Habitação, uma demanda histórica dos movimentos sociais (BONDUKI, 2009).
No final do ano de 2004, foi aprovado os princípios gerais sobre a Política Nacional de Habitação, a qual tinha por objetivo diminuir déficit do país e promover o acesso à moradia digna, por meio da edificação de novas unidades habitacionais e da construção de infraestrutura urbana adequada (MELLO, 2016). A Caixa Econômica Federal transformou-se o administrador financeiro do SFH, absorvendo precariamente as atribuições, pessoal e acervo do agora antigo BNH (BONDUKI, 2008).
Posteriormente em 2005, aperfeiçoando o novo projeto político-institucional foi implantado o Fundo Nacional de Habitação de Interesse Social (FNHIS) e o Sistema Nacional de Habitação de Interesse Social (SNHIS) por intermédio de lei federal 11.124/2005. O SNHIS continha como circunstância a cooperação das três áreas de governo (federal, estadual e municipal), para sanar adversidade habitacional, tocando aos municípios organizar suas próprias Políticas Municipais de Habitação (LIMA e ZANIRATO, 2014).
Em resposta a crise Imobiliária de 1999 nos EUA, que estava afetando desfavoravelmente o quadro macroeconômico internacional, sendo criado as presas o PlanHab, e anunciaram o Programa Minha Casa, Minha Vida (PMCMV), com objetivo impedir os efeitos da crise econômica global. O Objetivo era dar financiamento massivo de recursos advindo do governo federal, e prévia o impulso para as atividades econômicas no ramo da construção civil, em toda a sua linha de produtiva (BONDUKI, 2009).
De acordo com Cardoso E Francisco (2014) o PMCMV foi instituído pela Lei nº 11.977, de 7 de julho de 2009. Em suas diretrizes disserta que toda família com renda bruta mensal de até R$ 5 mil pode participar do programa, desde que não possua
casa própria ou financiamento em qualquer unidade da federação, ou tenha recebido anteriormente benefícios de natureza habitacional do Governo Federal.
Faixa 1 - Famílias com renda mensal bruta de até R$ 1.600,00. Faixa 2 - Famílias com renda mensal bruta de até R$ 3.275,00.
Faixa 3 - Famílias com renda mensal bruta acima de R$ 3.275,00 até R$ 5 mil. Segundo a fundação João Pinheiro (2017), que fez um levantamento no ano de 2015, os resultados mostram que o déficit habitacional e de 9,3%, corresponde a 6.186.503 milhões de domicílios precários e improvisados. E constataram também que não sofreu alterações significativas aos longos dos anos. Era de 6 milhões de moradias em 2009 e passou para 6,1 milhões em 2014 — aumento de 1,6%. No mesmo período, a média do crescimento populacional girou em torno de 1% ao ano.
De acordo com estudos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas (IBGE) (HABITAÇÃO, 2018):
[...]de 2004 a 2014, no total de domicílios particulares permanentes, constatou-se crescimento gradual no percentual dos domicílios alugados (de 15,4%, em 2004, para 18,5%, em 2014), enquanto o dos domicílios próprios apresentou, em 2014, o mesmo percentual de 2004, 73,7.
Nesse sentido verificamos que a demanda por unidades habitacionais aumento ao longo dos dez anos, por sua vez o percentual de imóveis próprios continuou igual. Nesse sentido a Fundação João Pinheiro (2017), divulgou um levantamento com os dados retirados da Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios (Pnad) 2015, divulgada pelo IBGE, estes contemplados na Tabela 1.
Tabela 1. Déficit habitacional por região do Brasil - 2015
Região UF Urbano Rural Total
NORTE 488.729 138.646 627.376
NORDESTE 1.401.625 522.709 1.924.333
SUDESTE 2.383.963 46.373 2.430.336
SUL 649.051 48.585 697.636
CENTRO-ESTE 491.432 15.390 506.822
Fonte: Dados básicos: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Pesquisa Nacional por
Amostra de Domicílios (PNAD) – 2015.
As habitações populares foram pensadas como benefício exclusivo da faixa 1. Nos últimos nove anos, 1,2 milhão de unidades foram entregues. No entanto, o estudo aponta que apenas 1.850 das 110.129 unidades contratadas de janeiro a abril de 2017 alcançaram famílias com renda mensal de até R$ 1,8 mil. A consultora explica que esse desencontro foi gerado pela forte crise financeira.
Nos últimos 3 anos devido à crise econômica no país, o número de unidades contratadas e menor, de 1999 a 2016 foram contratadas 1,78 milhões e entregues 1,24 milhões, e ainda apresentam que o déficit habitacional total e de 17,4 milhões, sendo que deste 11,3 milhões déficit qualitativo que leva em consideração Moradias carentes de infraestrutura básica (iluminação, abastecimento de água, rede geral de esgoto) e 6,1 milhões déficit quantitativo que analisa Demanda por residências próprias ou alugadas a preços baixos (BÖHM, 2018).
O PMCMV é o programa que está ativo até os dias atuais, dando as diretrizes para financiamento habitacionais no país. E para atender essa demanda, a cadeia produtiva da construção civil teve que se adaptar e incorporar novas tecnologias.
2.2 CARACTERIZAÇÃO E HISTÓRICO DAS CONSTRUÇÕES EM LIGHT STEEL
FRAMING E DA ALVENARIA DE CONCRETO ARMADO IN LOCO.
A construção civil é caracterizada por sistemas construtivos convencionais, porém, diante de novas tecnologias e materiais, o setor tem procurado adquirir inovações industriais para receber as demandas crescentes e características, tais como mão de obra qualificada, produção padronizada, racionalização dos processos, insumos e possibilidade de controle no cronograma da obra, assim como redução do tempo de execução. Princípios peculiares dos sistemas industrializados que vão de encontro aos problemas encontrados na construção artesanal (SANTIAGO, 2008 apud GARCIA, 2013).
San Martin (1999), define sistema construtivo como, “um conjunto de elementos e de intervenientes que interage na função produção, que se relacionam e se integram entre si de forma a construir a edificação.”.
Na visão de Freitas (2010), a construção civil teve sua modernização a partir 1990, devido a abertura do mercado nacional, durante governo color, que levou a entrada de produtos e tecnologias importadas mais evoluídos, fazendo com que as construtoras buscassem se atualizar e melhores preços. E em 1994 o construtor foi beneficiado com a criação do Plano Real e controle da inflação, consecutivamente
aquecimento do mercado imobiliário. A evolução prosseguia conforme os anos iam avançando, com a chegada e difusão de novos sistemas construtivos, tais como Light
Steel Framing, Alvenaria De Concreto Armado In Loco, etc.
2.2.1 Histórico Light Steel Framing (LSF)
Segundo Vivan (2011), a origem do sistema construtivos Light Steel Framing, datam para início do século XVIII, nos EUA, devido ao aumento da necessidade de habitações ocasionado pela expansão territorial do país. Se utilizaram de materiais locais como a madeira, implantando o sistema de Wood Light Frame. No entanto, em 1933, com o crescimento da economia e um progresso na indústria siderúrgica relação aos métodos de fabricação dos perfis de aço, sendo a madeira substituído por aço, desta forma surgindo de fato o LSF, que é uma derivação do Wood Light Frame.
No Brasil, no final da década de 90, algumas construtoras brasileiras começaram a importar dos Estados Unidos, kits pré-fabricados em LSF para a montagem de casas residenciais, embora não serem adequados ao clima e a cultura brasileira, percebeu-se a eficiência do método enquanto processo industrializado. Em 2004, a Usiminas (Usinas Siderúrgicas de Minas Gerais) fez protótipo de uma residência em LSF, para divulgação e preparação do mercado nacional. Esse processo compreendeu o desenvolvimento da cadeia produtiva, treinamento dos profissionais e construtoras da área e pesquisas na área (CRASTO, 2005).
Concomitantemente, agentes financiadores como a Caixa Econômica Federal apresentou um manual que regulamenta o financiamento para construções com o sistema LSF. Já no ano seguinte o sistema foi normatizado em 2005 através da NBR 15253:2005 - Perfis de aço formados a frio, com revestimento metálico, para painéis reticulados em edificações (FACCO, 2014).
O LSF de um método construtivo de concepção racional marcada pelo uso de perfis formados a frio de aço galvanizado que é responsável por dar instabilidade a estrutura e por subsistemas que proporcionam uma edificação industrializada e a seco (CRASTO, 2005).
Do ponto de vista Mello (2016) há várias características importantes no método LSF como: a velocidade de construção, o método gerar baixíssimo desperdício de materiais e assim gerando pouco volume de entulho, efetivo de mão de obra reduzido, contribuindo para manter uma melhor harmonia e organização dos canteiros de obra.
2.2.2 Histórico Da Alvenaria de Concreto Armado In Loco
O método de parede de concreto armado surgiu com a necessidade de aumentar a produção, diminuir o desperdício de material, assim se tornando um sistema com construções rápida e planejada. A ABNT NBR 16055 (2012), define parede de concreto como sendo “elemento estrutural autoportante, moldado no local. Com comprimento maior que dez vezes sua espessura e capaz de suportar carga no mesmo plano da parede, excluindo paredes submetidas a carregamentos predominantemente horizontais.”.
A empresa brasileira Gethal, fundada em 1946 em Caxias do Sul, desenvolveu a tecnologia de Paredes e Lajes em Concreto Celular moldadas in loco no ano 1980, produto que demonstrou ser melhor tecnicamente e de menor custo em relação ao concreto convencional e ao sistema tradicional até então utilizado. Na mesma época, uma empresa francesa Outinord empregava um sistema de paredes de concreto moldadas in loco, onde eram usadas formas metálicas em formato de túnel que permitiam a concretagem conjunta de paredes e lajes, sendo a tecnologia importada para o Brasil, (MACÊDO, 2016).
Já a Associação Brasileira De Cimento Portland (2008), menciona que nas décadas de 70 e 80, quando surgiu os primeiros registros de paredes moldada in loco, sendo que o método foi utilizado em diversas obras com painéis de formas deslizantes, sendo desenvolvido nesse período experiências em concretos celulares (sistema Gethal) e convencionais (sistema Outinord), bem-sucedidos.
Percebendo-se que o sistema outinord que apresentou maior potencial, foi utilizado na época pelas COHAB’s, na cidade de Santa Luzia, em Minas Gerais, onde a Companhia de Habitação, COHAB – MG, construiu 46 casas no Conjunto Habitacional Carreira Comprida. No entanto com a alta taxa de patologias exibida pelo sistema e a extinção do Banco Nacional da Habitação (BNH), impediu a consolidação do sistema no mercado nacional (MISSURELI e MASSUDA, 2009; SACHT, 2008).
Apesar dos problemas apresentados em Santa Luzia, a COHAB – MG construiu em 1980 o Conjunto Habitacional Dr. Pedro Afonso Junqueira, em Poços de Caldas, utilizando o mesmo método (SACHT, 2008).
De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (2002), nos anos 80, o sistema construtivo parede de concreto foi empregado nas cidades de Natal (RN)
e Manaus (AM), também em casas populares. Até 2002, aproximadamente 40.000 casas já haviam sido construídas utilizando-se paredes de concreto.
A Coletânea de Ativos 2007-2008 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, 2008, p. 12) assegura ainda, sobre esse método, que:
A falta de escala e de continuidade das obras, principalmente devido às limitações do sistema financeiro da habitação da época, impediu que essas tecnologias se consolidassem no mercado brasileiro, retardando a própria evolução da construção civil em nosso País.
Hoje, com o boom do mercado imobiliário nacional, o sistema parede de concreto encontra o ambiente propício para desenvolver-se, tal como vem ocorrendo em outros países latino-americanos onde, a exemplo do Brasil, existe uma grande demanda por moradias e uma vigorosa produção de edificações.
Conforme descrito acima, pode-se verificar a execução de empreendimentos utilizando este sistema em outros países da América do Sul e na América Central, como por exemplo: edifícios de até 20 pavimentos construídos no Brasil pelas construtoras Inpar e Sergus, habitações no México e América Central e edifícios de até 25 pavimentos na Colômbia.
Como já mencionado, em 2009 o Governo Federal brasileiro criou o programa Minha Casa Minha Vida, se tornando o maior impulsionador do sistema construtivo, desde a sua criação até os dias atuais, visto que milhões de casas e apartamentos ainda serão construídos e entregues, assim precisando de métodos construtivos cada vez mais industrializada a qual paredes de concreto se enquadram perfeitamente (BRAGUIM, 2013).
3. SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING
Com a evolução da engenharia civil e a industrialização dos processos construtivos, surgiu o Light Steel Framing que está caracterizado por ser uma tecnologia construtiva limpa, leve, econômica e ágil, que se utiliza de estruturas metálicas composta por perfis formados a frio. Este sistema está em fase de propagação e aceitação pelos usuários até então muito resistente essas novas tecnologia e com mentalidade que as construções convencionais de elementos maciços como tijolos e concreto armado são mais seguros e confortáveis (CASTRO, 2005).
O LSF é caracterizado por ter uma precisão de montagem, introduz o reticulado metálico com função estrutural, diminuição elevada de desperdícios, além das inúmeras possibilidades de inovação tecnológica (VIVIAN, 2011).
O sistema e composto por painéis, vigas, tesouras entre outros componentes necessários, o sistema LSF também e conhecido por Sistema Autoportante de Construção a Seco (FREITAS; CRASTO, 2006) (Figura 1).
Figura 1: Estrutura de residência em Steel Framing.
Fonte: Construtora Seqüência, 2003.
A tradução literal da expressão Light Steel Framing do inglês, a palavra Light designa uma construção leve, a steel indica aço e framing procede da expressão
frame que significa estrutura, esqueleto, disposição, construção dicionário (CRASTRO
O LSF, se define por um método construtivo com uma carcaça estrutural em aço laminados a frio, sendo o sistema estrutural formado por inúmeros elementos individuais unidos entre si, funcionado como um conjunto único para resistir as cargas solicitantes e para da forma as edificações. Sendo compostos por vários subsistemas e elementos entre eles, o estrutural já mencionados acima, o de fundação, de isolamento termo acústico, de fechamento externo e interno e instalações elétricas e hidrossanitárias(CONSULSTEEL, 2002) (Figura 2). Como pode verificar na figura 02 o sistema em LSF e composto de pisos, paredes e cobertura, sendo que eles interligados formam um conjunto rígido, que possibilita a estrutura resistir as cargas aplicadas no sistema.
Figura 2: Configuração de uma residência em LSF.
Fonte: Freitas e Crasto, 2006.
3.1 PERFIS FORMADOS A FRIO
As estruturas metálicas podem ser de duas famílias estruturais, uma composta pelos perfis laminados e soldados e a outra composta por perfis formados a frio (NBR 6355: 2003).
Os perfis típicos para o uso em Steel Framing geralmente são obtidos por perfilagem a partir de bobinas de aço revestidas com zinco ou liga alumínio-zinco pelo processo contínuo de imersão a quente ou por eletrodeposição, conhecido como aço galvanizado. (CRASTRO, 2005, p. 22).
A galvanização ou zincagem é um dos processos mais efetivos e econômicos empregados para proteger o aço da corrosão atmosférica. O efeito da proteção ocorre por meio da barreira mecânica exercida pelo revestimento e também pelo efeito sacrificial (perda de massa) do zinco em relação ao aço base (proteção galvânica ou catódica). Dessa forma, o aço continua protegido, mesmo com o corte das chapas ou riscos no revestimento de zinco (SANTIAGO; FREITAS; CRASTRO, 2012). As massas mínimas de revestimento, espessuras, o tipo de perfis e definições são apresentadas pela NBR 15253: 2005.
A resistência de um perfil de aço resulta da forma, da dimensão e limite de elasticidade do aço. A NBR 6673 determina que o limite de escoamento dos perfis formado a frio, já a NBR15253:2005, determina que resistências destes perfis não deve ser inferior a 230 Mpa.
3.2 FUNDAÇÕES
O método construtivo LSF compreendendo sua estrutura e seus elementos, com peso específico bem menor em relação as edificações tradicionais, que por consequência exigem menos das fundações. Todavia, como os esforços atuantes são distribuídas de maneira uniforme ao longo dos painéis, por terem função estruturais, para suportar as cargas vindas da estrutura as fundações devem ser contínuas (CONSULSTEEL, 2002).
A fundação a ser escolhida vai depender do solo existente, sua profundidade, e suas características topográficas e o nível do lençol freático, esses dados obtidos através de soldagem do terreno aonde será implantando a residência ou prédio. Sendo as fundações executadas da forma convencional, inclusive sua impermeabilização, este de suma importância, pois vai garantir maior período de longevidade da edificação (CONSULSTEEL, 2002).
As edificações em LSF não demandam grandes fundações, de tal modo, a estrutura da mesma segue o processo construtivo convencional e deverá ser de concreto armado, sendo necessário a execução respeitando os padrões de construção, deixando no esquadro e a base nivelada, que permitindo maior precisão da produção da edificação (CARVALHO; PINHEIRO, 2009).
Nesse sentido acima supracitado as fundações mais utilizadas são as de tipo radier e sapata corrida.
3.2.1 Fundação radier
A base em radier é um tipo de fundação rasa que consiste em uma laje maciça em toda a área que abrange a edificação tem a funcionalidade de transmitir as cargas advindas da estrutura, peso de seus componentes para o solo onde o radier está apoiado (Figura 3) (SANTIAGO; FREITAS; CRASTRO, 2012).
Figura 3: Corte esquemático da fundação em Radier.
Fonte: Crasto, 2005.
Estruturalmente, as fundações em radier pode serem dos seguintes tipos: liso (como uma laje com espessura constante e sem nenhuma viga enrijecedora); radier com pedestais ou cogumelos (aumento da seção nas regiões próximas aos pilares); radier nervurado (execução de nervuras secundárias e principais na parte inferior ou superior da laje, aumentando a rigidez da estrutura); radier em caixão (utilizado somente para grandes solicitações, pois apresenta grande rigidez) (DÓRIA, 2007). O
radier do tipo de laje lisa e a fundação mais empregada para edificações em LSF
devido à baixa solicitação das cargas atuantes.
Os projetos devem estar compatíveis e a locação devem ser precisas a fim das instalações sanitárias, hidráulicas, elétricas e de telefonia, ficarem corretas, quanto a posição e diâmetros dos furos, sendo esses executados equivocadamente iram causar transtornos na montagem dos painéis e serviços subsequentes (DORIA, 2007).
O radier deve ser executado como ilustrado na Figura 4, deve possuir certo desnível em seu perímetro e desta forma proteger o painel contra a umidade. A
mesma deve ser executada de modo que as águas pluviais da calçada escoem, por isso recomendando-se uma inclinação de 5% no mínimo. Ainda por esse motivo a espessura do radier, conforme recomenda a boa norma, deve ser de pelo menos 15 cm (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Figura 4: Detalhamento da fundação em radier.
Fonte: Crasto, 2005.
3.2.2 Sapatas Corridas
A mais indicada para construções com paredes portantes, ou seja, a distribuição dos esforços continua ao logo da viga, podendo ser executadas em concreto armado, alvenaria ou de blocos de concreto (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Segundo Terni; Santiago e Pianheri (2008), sapata corrida como sendo uma estrutura prismática de concreto armado e sua base em contato com o solo, e alargada para melhor distribuição das cargas advindas da edificação ao solo. No caso da sapata corrida, é necessário que o contrapiso seja executado em etapas posteriores, em concreto o que já não ocorre no sistema descrito anteriormente. Conseguindo ser edificado também com perfis galvanizados que apoiados sobre a fundação constituem uma estrutura de suporte aos materiais que formam a superfície do contrapiso, como ocorre com as lajes de piso que será descrito posteriormente. A figura 5 ilustra o esquema de sapata corrida e contrapiso seco.
Figura 5: Sapata corrida para LSF
Fonte: Crasto, 2005.
Segundo Vivian (2011), a escolha do radier como fundação em edificações residenciais mostra-se mais vantajosa em relação aos sistemas tradicionais, pois permite e exige a antecipação das etapas construtivas, sendo que este deve estar previstas nos projetos. A boa elaboração e compatibilização dos projetos entre os sistemas, impede imprevistos e retrabalhos.
3.3 – PAINÉIS
Os painéis no método LSF, além de constituírem as paredes ainda tem função finalidade das paredes das alvenarias tradicional, sendo usadas como fechamento de paredes internas e externas, assim designados painéis não estruturais. Basicamente os painéis são estruturais ou autoportantes, absorvendo os esforços originados das ações permanentes e variáveis (VIVAN, 2011).
Os elementos que compõem os painéis são formados por vários perfis de aços formados a frio dispostos tanto na horizontal como na vertical, e estes perfis devem estar modulados conforme projeto e afastada entre si a uma distância entre 40 a 60 cm. Os painéis se dividem em duas peças principais denominadas montantes e guias (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Segundo Rodrigues (2006), as guias são utilizadas na horizontal e servem para formas base e o topo dos painéis os perfis utilizados e o tipo U. O dimensionamento
das guias e realizados a partir das solicitações de compressão e que as peças entrepisos, geralmente, são dimensionadas a partir de uma seção transversal constituída por dois perfis U simples conectados pela alma. Já para a ligação do painel à fundação, utiliza-se para o dimensionamento uma seção transversal formada pelo perfil U simples. Tanto as guias superiores como as inferiores se unem aos montantes, a fim de se constituir um conjunto estrutural, conforme figura 6.
Figura 6: Representação de um painel estrutural e seus elementos
Fonte: Adaptado Consulsteel, 2002.
A principal função dos elementos que constituem os montantes, e a transferência de cargas verticais, de maneira que suas seções devem coincidir de um nível a outro (quando existir) o que caracteriza o conceito de alinhamento da estrutura (CRASTO, 2005). Já Rodrigues (2006), afirma quanto ao dimensionamento que para as paredes internas tais peças carecem ser dimensionadas à compressão e à tração atuando isoladamente, já os montantes das paredes externas são dimensionados à flexo-compressão e à flexo-tração. Conforme Crasto (2005), descreve à fixação dos montantes nas guias, usualmente e utilizado os parafusos do tipo cabeça lentilha e ponta broca, conforme figura 7.
Figura 7: Parafusos
Fonte: Ciser parafusos e porcas, 2005.
Ainda de acordo com Crasto (2005), a união entre os painéis ocorre de 3 formas:
• A primeira e nos cantos das edificações (Figura 08).
Figura 8: União de cantos
Fonte: Crasto, 2005.
Figura 9: União em T
Fonte: Crasto, 2005.
• A terceira forma e o encontros de painéis em cruz (Figura 10).
Figura 10: União em Cruz
Entretanto, as 3 formas necessitam de um montante de apoio fixadas nos painéis para realizar tal união, tais perfis adicionais dão origem zonas que suportam maiores cargas, tornando-a subdimensionada (CRASTO, 2005).
Quando os esforços horizontais solicitados forem acima do esperado, deve-se ser utilizado outros elementos que associados as guias e montantes, conferem aos painéis a rigidez necessária, normalmente estes elementos são contraventados em X ou placas estruturais de fechamento (VIVIAN, 2011).
3.3.1 Aberturas
Segundo Crasto (2005), nas aberturas para portas e janelas, se faz necessário de elementos estruturais como vergas, com o intuito de redistribuir as cargas dos montantes interrompidos aos montantes que delimitam lateralmente o vão, denominados de ombreiras.
As vergas basicamente são compostas de dois perfis Ue integrados por meio de uma peça aparafusada em cada extremo, comumente um perfil U, de altura igual a verga menos a aba da guia superior do painel, denominada guia da verga, e este é fixada as mesas inferiores dos dois perfis Ue. Além disso, a guia da verga é conectada as 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, como demostrado figura 11 (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Fonte: Vivan, 2005.
3.4 FIXAÇÃO DOS PAINÉIS
Para evitar a oscilação da edificação devido as cargas do vento, a superestrutura deverá ser ancorada na fundação. A fixação mais eficiente vai estar sujeito ao tipo de fundação, das solicitações da estrutura devido às cargas, condições climáticas e ocorrência de abalos sísmicos (CONSULSTEEL, 2002).
Basicamente a ancoragem a ser usada, espaçamento e dimensões são definidos pelo dimensionamento estrutural. Os tipos mais comuns de ancoragem são: a química com barra roscada; a com fita metálica e a fixação com barra roscada tipo “J” (CRASTRO, 2005).
3.4.1 Ancoragem química com barra roscada
A ancoragem química com barra roscada e realizada após da concretagem da fundação, e feita uma perfuração no concreto e fixada uma barra roscada com arruela e porca, sendo preenchida com uma resina química formando uma interface resistente com o concreto. A fixação a estrutura se dá por meio de uma peça em aço que está conectada a barra roscada e a guia e aparafusada ao montante geralmente duplo conforme demonstra na figura 12, (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Figura 12: Ancoragem química com barra roscada
3.4.2 Fixação com fita metálica
As fitas metálicas são peças de aço, com uma extremidade engastada na fundação, colocada antes da concretagem e a outra extremidade é aparafusada nos montantes da estrutura Figura 13. Uma recomendação construtiva é que essas fitas não devem ser fixadas aos montantes curtos, localizado embaixo de vãos de janela (CONSULSTEEL, 2002).
As fitas devem ser posicionadas corretamente antes da concretagem, pois após cura do concreto, elas não podem ser movimentadas. As fitas devem estar perfeitamente conectadas aos montantes para funcionarem adequadamente. Assim quando ocorre algum desencontro da fita ao montante devido não estar corretamente posicionado, recomenda-se sua substituição por uma ancoragem com barra roscada (CRASTRO, 2005).
Figura 13: Ancoragem com fita metálica
Fonte: Vivan, 2005.
3.4.3 Ancoragem com barra roscada tipo “J”
A ancoragem com barra roscada tipo “J” consiste em uma barra roscada e curvada, engastada na fundação, sendo colocada antes da concretagem e a parte superior fixada à guia ou ao montante. O posicionamento da guia e conforme figura 14-A. Não é uma ancoragem muita recomendada, devido à dificuldade de locação da barra roscada. Quando fixado à guia é necessário o uso de um reforço de comprimento mínimo igual a 150 mm de um perfil Ue, porém, quando fixado ao
montante, usa-se uma peça de aço que é conectado à barra roscada e à guia e aparafusado no montante geralmente duplo, como demostra figura 14-B (CRASTRO, 2005).
Figura 14: Ancoragem com barra roscada tipo “J”
Fonte: Crastro, 2005.
3.5 ESTRUTURA DA LAJES
Segundo Dias (2006), a estrutura de piso e responsável por suportar e conduzir as reações originadas dos carregamentos para a estrutura, e ainda atuando como um contraventamento, e assim deixando a estrutura mais rígida. As estruturas de lajes empregam o mesmo princípio dos painéis, ou seja, perfis de aço separados a uma distância de 40 a 60 cm ou modulados conformes as cargas que cada perfil está submetido.
Na fabricação dos painéis de pisos são utilizados os perfis “Ue" em paralelos, assim compatibilizando os painéis de lajes e telhados. A associação destes painéis forma as vigas de pisos, cuja as seções possuem mesas, frequentemente com as mesmas dimensões da mesa dos montantes, e somente a dimensão da alma que se altera, que se é definida por fatores de dimensionamento de projeto, um exemplo deste, e a distância do vão entre os apoios e a modulação da estrutura. Nas extremidades aonde se fixam as vigas de piso denominadas sanefas e usualmente
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A
utilizado enrijecedores de alma, como mostra figura 15, sendo utilizados pedaços de perfil “Ue", estes proporcionam maior rigidez a estrutura, aumenta a resistência no local evitando o esmagamento da alma da viga (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Figura 15: Detalhe das vigas de piso em laje
Fonte: Adaptado Consulsteel, 2002.
Segundo Freitas e Crastro (2006), a respeitos dos desníveis no piso, estes podem ser obtidos se utilização de perfis de aço com menor altura em relação às vigas de piso. No ponto de início do desnível, o primeiro perfil de menor altura é parafusado na viga de piso que estará na borda do desnível e os demais são fixados nas sanefas. Se houver necessidade de balanço com desnível, tais elementos de menor altura deverão transpassar as sanefas.
Figura 16: Esquema estrutural da laje LSF
Fonte: Adaptado de FREITAS; CRASTO, 2006.
3.5.1 Lajes a seco
A estrutura de laje a seco, e composta das vigas de piso e placas rígidas, sobre as vigas estarão dispostas placas rígidas que servirão de contrapiso, o tipo e tamanho das mesmas, a serem utilizadas esta relacionadas aos esforços solicitantes para uso destinados da laje. De maneira geral, se utiliza as placas rígidas de Oriented Strand
Board (OSB) comumente se utilizam as placas de 18 mm de espessura, que serão
parafusadas nas vigas conforme mostra figura 17. Nas áreas molhadas se utiliza geralmente placas cimentícias (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006). As chapas podem exercer a função de diafragma horizontal participando efetivamente da rigidez como um todo, semelhante ao que se considera nas estruturas de alvenaria estrutural (VIVIAN, 2011).
Se recomenda o uso de isolantes acústicos para se reduzir o coeficiente de ruído entre pisos, aconselhando-se a utilização de lã de vidro entre as vigas e em meio ao contrapiso e a estrutura indica-se o uso de uma manta de polietileno expandido. Dentre as vantagens deste tipo de laje a que mais se destaca é a menor carga de peso próprio atuante na estrutura.
Figura 17: Laje a seco e seus componentes
Fonte: Adaptado de Vivan, 2011
3.5.2 Laje moldada com materiais úmidos
Este modelo de laje e composto por uma folha ondulada de aço, que estão aparafusadas as vigas de pisos, as mesmas são utilizadas de fôrmas para o concreto, com uma altura de 4 a 6 cm. A fim de impedir fissuras no contrapiso e necessário colocação de uma armadura em tela soldada antes da concretagem. A mesma servira de base para o assentamento do acabamento de piso, podendo ser aplicado piso cerâmico, pedras, de madeira, laminados, etc. (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Segundo Consulsteel, (2002), para obter o isolamento acústico apropriado, deve-se aplicar um material de isolamento entre a folha de metal e o concreto conforme demonstra figura 18. O material mais indicado para ser colocado são painéis de lã de vidro compactada sobre as chapas metálicas, a lã deverá ser protegida por um filme de polietileno para evitar a umidificação durante a concretagem (CRASTO, 2005).
Figura 18: Laje úmidas e seus componentes
Fonte: Freitas e Crastro, 2005.
Entretanto, existem circunstâncias que a estrutura de piso do LSF pode estar apoiada diretamente a uma estrutura convencional (alvenaria ou concreto) que o caso do piso do primeiro pavimento, estará apoiado a um tipo de fundação que no LSF e comumente sapata corrida, conforme figuras 19 (VIVIAN, 2011). Podendo ser executado em ambos os tipos de lajes.
Figura 19: Laje úmidas e seus componentes
3.5.3 Lajes em balaço.
Nestas circunstâncias, pela ausência de apoio em uma das extremidades das vigas, estas necessitam de reforços específicos nas estruturas das vigas de apoios. Desta forma ha 2 situações a ser respeitadas, a primeira situação quando as vigas da laje em balanço seguem a mesma direção das vigas de piso, então essas compõem uma ampliação da estrutura de piso, entretanto, o comprimento do perfil em balanço deve ter no máximo a metade da extensão do segmento das vigas que estão entre os apoios (FREITAS; CRASTO, 2006).
Na segunda situação ocorre quando as vigas de laje em balanço não têm a mesma direção das vigas de piso, sendo assim será necessário fornecer uma nova estrutura para suportar as cargas das vigas que formarão o balanço. As mesmas devem no mínimo o dobro do comprimento do balanço, estendendo-se para dentro da edificação e estar entre apoios. O apoio poderá ser uma viga de piso reforçada conforme cálculo estrutural. As vigas de piso que forem interrompidas podem ser apoiadas nas vigas do balanço, desde que estas estejam devidamente reforçadas (CRASTO, 2005).
3.6 ESCADAS
A estrutura das escadas no sistema LSF são construídas normalmente com mesmos perfis usados nos painéis, os mais usuais são os perfis U e Ue, e para realização dos espelhos e soleiras são utilizados painéis rígidos, normalmente placas OSB ou pranchas de madeira, é estas fixadas com parafusos na estrutura. Podendo ser pisos úmidos, desde que se utilize a técnica e sistema corretos (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Conforme descreve ConsulSteel (2002), os três métodos mais utilizados para montagem dos perfis das escadas, os mesmos serão descritos a seguir:
3.6.1 Viga caixa inclinada
Esse estilo e indicado para escadas abertas, que é apoiado no contrapiso uma guia dobrada em degraus, ligada a uma viga caixa com a inclinação necessária para vencer o pé-direito como demonstra figura 20. Para formar o lance da escada se utiliza de um par desse conjunto de perfis, que permite o apoio no contrapiso de OSB ou pranchas de madeira que já dão o acabamento final (VIVIAN, 2011).
Figura 20: Escada caixa inclinada
Fonte: Adaptado de Vivan, 2011
3.6.2 Painel com inclinação
Para escadas fechadas é formado por uma guia-degrau unida a um painel com a inclinação necessária a escada, os montantes aumentam ou diminuem de altura conforme a inclinação da guia superior, até alcançar o piso, como demonstra a figura 21. Para formar o lance da escada se utiliza-se um par desta composição, apoiando-se no contrapiso, como no primeiro caso, por placas de OSB ou pranchas de madeira maciça (FREITAS; CRASTO, 2006).
Figura 21: Escada painel com inclinação
Fonte: adaptado de Freitas; Crasto, 2006.
3.6.3 Painéis Escalonados + Painéis de Degrau
Para realizar a base se utiliza os painéis horizontais, e o substrato são formados por dois perfis guias (U) e dois perfis montantes (Ue), e este se apoiam nos painéis verticais, altura de cada degrau se define as alturas dos montantes de maneira a obter o escalonamento necessário à inclinação da escada. Este painel escalonado e montado como um único painel através de uma guia inferior continua para todos os montantes conforme figura 22.
Para o contrapiso, dos sistemas citados, este e o único utilizado para piso úmido. Para isso, coloca-se uma forma de madeira por baixo de cada painel de degrau, preenchendo com concreto o espaço entre os perfis do painel horizontal. Porém, também e adequado para o uso de placas rígidas como OSB ou cimentícias (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2006).
Figura 22: Escada painéis escalonados + painéis de degrau
Fonte: adaptado de Freitas; Crasto, 2006.
3.7 VEDAÇÕES
As vedações e um elemento de fechamento que são posicionados externamente a estrutura na vertical que funcionam como uma “pele” e juntamente com os perfis galvanizados vão formar as vedações interna e externa do LSF. No sistema LSF, os componentes de fechamento devem ser constituídos por elementos leves, compatíveis com o conceito da estrutura dimensionada para suportar vedações de baixo peso próprio, e não perdendo seu conceito básico de um sistema racionalizado e grau alto de industrialização (CRASTO, 2005).
Nesse sentido Santiago, Freitas e Crasto, (2006), declaram que o sistema LSF proporciona grande potencialidade de industrialização, já que o sistema e dimensionado e modelado uma melhor utilização e otimização de chapas ou placas. Por isso na maioria dos casos, as placas são dimensionadas com largura de 1,20 m, múltiplo da modulação de 40 cm ou 60 cm, como acontece com as chapas cimentícias e de gesso acartonado.
De acordo com Crasto (2005), os elementos empregados no sistema de fechamento vertical devem atender a critérios e requisitos que proporcionem
satisfação às exigências dos usuários e a habitabilidade da edificação. A norma ISO 6241:1984 estabelece os requisitos fundamentais para atender essas necessidades.
3.7.1 Placas OSB
As placas em OSB (Oriented Strand Board) são chapas prensadas de lascas de madeira reflorestadas em camadas. São formadas por tiras de madeira orientadas em três camadas cruzadas perpendicularmente, garantindo alta rigidez e resistência mecânica, de maneira que as tiras de madeira que formam as camadas são unidas com resinas e prensadas sob altas temperaturas e pressão (LP-BRASIL, 2010).
A impermeabilização da placa ocorre durante o processo de fabricação, sendo que a cola utilizada entre as camadas e aquecida, e por isso sobe para a superfície da placa selando a mesma (CAMPOS, 2014). Porém, devido as suas características, não deve estar exposto a intempéries, necessitando de um acabamento impermeável em áreas externas.
De acordo com Crasto (2005), quando for utilizado esse tipo de placa na parte externa da edificação, durante a execução das mesmas, deve-se ater ao fato de ficar juntas de dilatação entre cada peça, e necessidade se prever a proteção contra umidade e contra a água das chuvas. A proteção da mesma é executada através de uma manta ou película de polietileno de alta densidade que irá revestir toda a área externa, sendo fixadas através de grampos, como demonstra figura 23.
Figura 23: Edificação em LSF vedada com OSB e revestida com manta de polietileno
Vivan (2011) descreve que o fechamento com esse tipo de placa necessita de um acabamento final, que poderá ser feito com Siding, e argamassa comum.
O siding é um acabamento de fachada formado por placas paralelas, sendo que pode ser composto de PVC, madeira ou cimentício, fato que o siding composto por PVC (vinílico) possui melhor desempenho e é de concepção industrializada (Figura 24-A).
Para o uso da argamassa, recomenda-se que a mesma seja aplicada no OSB sobre a tela eletrossoldada ou a tela plástica. As telas por sua vez deverão estar dispostas em duas camadas e fixadas com grampos sobre a superfície do OSB (Figura 24-B).
Figura 24: Tipos de acabamentos
Fonte: Adaptado de Crasto, 2005.
3.7.2 Placa De Gesso Acartonado
Esse tipo placa e usado para fechamento interno tanto em painéis estruturais e não-estruturais. Elas necessitam ser montagem no canteiro de obras e não permite a improvisação durante a execução. As chapas de gesso acartonado são confeccionadas por meio de um procedimento de laminação contínua que mistura o gesso, aditivos químicos e água entre duas placas de papel cartão (CRASTO, 2005). A instalação da mesma se divide em várias etapas de montagem: locação e fixação das guias (esta etapa compreende a montagem dos painéis), fechamento de uma das faces, fechamento da outra face e tratamento das juntas. Assim como os outros tipos de fechamento vertical permite a utilização de materiais isolantes (ondas
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sonoras e transferência de calor) entre as chapas como lã de vidro ou lã de rocha (VIVIAN, 2011).
Ainda sobre o assunto Vivian (2011) descreve que, é originada da associação entra a vedação por placas e o sistema estrutural de perfis de aço, que consiste na facilidade de instalação e manutenção de subsistemas e materiais isolantes, dado que, para isso, basta que a placa seja retirada dos perfis, evitando quebras e desperdícios.
3.7.3 Placas cimentícias
As placas cimentícias podem ser empregadas como elementos de vedação externo e interno e também, tanto na horizontal quanto na vertical, proporcionando grande vantagem, já que podem ser empregadas em áreas molháveis e em áreas em exposição a intempéries. Já para utilizar nos pisos é necessária uma base de apoio, comumente chapas de madeira transformada resistente a água, para proporcionar resistência à flexão (CRASTO, 2005).
Brasilit (2010) descreve que, as chapas cimentícias são fabricadas a partir de uma combinação de cimento Portland, agregados naturais de celulose e fios sintéticos de polipropileno, recebendo ainda um tratamento em sua superfície que lhe confere maior resistência à abrasão e impermeabilidade. Elas podem ser fixadas nos perfis de vários modos como: parafusos e buchas plásticas, chumbador de expansão por torque e adesivos, rebites metálicos e pregos de aço para o uso de pistola de impacto e
Desde 2007 os profissionais da Construção Civil no Brasil contam com a NBR 15498 - Placa Plana Cimentícia sem Amianto - Requisitos e Métodos de Ensaio, que estabelece requisitos e métodos de ensaio além de condições ideais de recebimento das placas.
Os 3 sistemas de vedação descrito acima necessitam de um tratamento especial nas juntas entre as placas, para garantir a estanqueidade e evitar fissuras, além deste, deve ter se preocupar com os isolamento termo acústicos, quanto a fixação de cada tipo de placa, deverá ser usado o tipo recomendado pelo fabricante, afim de ter maior durabilidade.
Na visão de Santiago, Freitas e Crasto (2006), as chapas utilizadas para o fechamento são comercializadas nas dimensões que possuem largura de 1,20 m fixa e comprimentos que variam de 2,00 m, 2,40 m e 3,00 m, porem essas podem variar
de acordo com o fabricante. As espessuras também variam de 6, 8, 10 mm de acordo com a função:
• 6 mm - podem ser utilizadas em divisórias leves e paredes secas internas, e onde as cargas não incidem diretamente na mesma;
• 8 mm – usadas em divisórias leves, fechamento interno e externos, em partes secas e molhadas, aceitáveis a aplicação de cargas na placa; • 10 mm – utilizadas em fechamento interno e externo, áreas molhadas e
secas, sendo a mais indicada para paredes estruturais, há um ganho a resistência impacto, a cargas e isolamento termoacústico.
Desde 2007, os profissionais da Construção Civil no Brasil contam com a NBR 15498 - Placa Plana Cimentícia sem Amianto - Requisitos e Métodos de Ensaio, que estabelece requisitos e métodos de ensaio além de condições ideais de recebimento das placas.
3.8 ISOLAMENTO
O isolamento termo acústico tem por objetivo controlar e aumentar o conforto de um ambiente, de modo que a acústica e a temperatura não influenciam na parte interna da edificação, sendo assim, barrando a comunicação de sons e impedindo as perdas ou ganhos de calor para meio externo ou contiguo. As placas expostas na vertical exercem papel fundamental no que tange ao isolamento termo acústico, já que formam uma barreira físicas entre interior e o exterior de uma edificação (SANTIAGO, FREITAS E CRASTO, 2006).
As paredes do sistema construtivo Light Steel Framing são em sua maioria ocas. O bolsão de ar formado entre os painéis de fechamento já garante um bom isolamento acústico e térmico, no entanto, em algumas situações se faz necessário melhorar este desempenho. Sendo assim, podem ser instaladas mantas com características térmicas e acústicas como a lã de rocha, lã de vidro e também a lã de pet. Essas mantas preencherão o espaço formado entre os perfis e devem ser inseridas nas paredes após a conclusão das instalações dos elementos dos sistemas elétrico e hidráulico. (CAMPOS, 2014)
O objetivo principal do isolamento térmico em um edifício, é controlar as perdas de calor no inverno e os ganhos de calor no verão. Portanto, em locais de clima frio é comum executar além do isolamento dentro do painel, com lã mineral, aumentar a sua eficiência através de materiais isolantes na parte exterior dos painéis, como o
poliestireno expandido, que tem o objetivo de impedir a formação de pontes térmicas (CRASTRO, 2005).
Deve se ater também, no tratamento das juntas entre as placas de vedação afim de se evitar infiltrações de água e vento. Sendo necessário o correto fechamento das juntas, de preferência com materiais flexíveis, de forma a garantir a estanqueidade do sistema, permitindo suas deformações ou movimentações em qualquer condição de temperatura (SANTIAGO, FREITAS E CRASTO, 2006)
3.9 COBERTURA
Elemento destinado a proteger a edificação da ação das intempéries aliado a este a função estética. O sistema LSF segue também princípio dos telhados convencionais de madeira, os executados em aço podem ser planos e inclinados, podendo ter várias inclinações e intersecção de águas. As coberturas inclinadas têm a vantagem de que funcionam como um isolante térmico, isso ocorre devido a camada de ar em meio a cobertura e o forro (CRASTO, 2005).
De acordo Moliterno (2003), o telhado constitui em duas partes principais, sendo cobertura pode ser executada por vários materiais desde que impermeáveis e resistentes a ação dos ventos e intemperes. Já a armação, e um conjunto de elementos estruturais para sustentação da cobertura, tais como ripas, caibros, terças, tesouras e contraventamentos.
O projeto estrutural deve seguir o conceito de estrutura alinhada, os perfis que formam as tesouras da armação deverão estar alinhados com os montantes dos painéis, a fim de transmitir as cargas axiais para mesmo, e sendo os elementos da armação fixados com parafusos, comumente os mesmos utilizados nas vigas de piso (VIVIAN, 2011).
3.9.1 Coberturas planas
Apesar de serem pouco difundidas, as coberturas planas no sistema LSF são, na grande maioria dos casos, executadas pelo método de laje úmida onde a inclinação para o caimento da água é obtida variando a espessura do contrapiso de concreto, como mostrado na figura 25 (CONSULSTEEL, 2002).
