PÂMELA PATRICIA MIRANDA
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO
CONVENCIONAL MAIS UTILIZADO NA REGIÃO NOROESTE DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL E O SISTEMA CONSTRUTIVO
INDUSTRIALIZADO LIGHT STEEL FRAMING
Ijuí 2018
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO
CONVENCIONAL MAIS UTILIZADO NA REGIÃO NOROESTE DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL E O SISTEMA CONSTRUTIVO
INDUSTRIALIZADO LIGHT STEEL FRAMING
Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador (a): Prof. Me. Igor Norbert Soares
Ijuí /RS 2018
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO
CONVENCIONAL MAIS UTILIZADO NA REGIÃO NOROESTE DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL E O SISTEMA CONSTRUTIVO
INDUSTRIALIZADO LIGHT STEEL FRAMING
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo professor orientador e pelo membro da banca examinadora.
Ijuí, 12 de julho de 2018
Prof. Me Igor Norbert Soares Mestre pela Universidade de Passo Fundo - Orientador Prof. Lia Geovana Sala Coordenador do Curso de Engenharia Civil/UNIJUÍ BANCA EXAMINADORA Prof. Thiana Dias Hermann Mestre pela Universidade Federal de Santa Maria
Agradeço em especial ao meu orientador Prof. Me. Igor Norbert Soares pelo auxilio no desenvolvimento desse trabalho.
Agradeço primeiramente a Deus, por me dar força, saúde e determinação, para realizar esse sonho.
Agradeço a minha família pelo amor e incentivo.
Ao meu noivo por todo amor e paciência, por fazer do meu sonho o seu sonho, por estar do meu lado em todos os momentos, por me apoiar e incentivar.
Ao meu orientador Prof. Me. Igor Norbert Soares, pelo suporte, pela atenção, por compartilhar comigo os seus conhecimentos.
A empresa Bee Metal pela atenção e auxílio referente ao sistema Light Steel Framing.
Agradeço todas as dificuldades que enfrentei; não fosse por elas, eu não teria saído do lugar.
MIRANDA, Pâmela Patrícia. Estudo comparativo entre o sistema construtivo convencional mais utilizado na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul e o sistema construtivo industrializado light steel framing. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2018.
O crescimento da construção civil é perceptível, cada vez mais presente no nosso cotidiano, sempre buscando novas tecnologias construtivas para proporcionar uma edificação de qualidade para os nossos clientes, visando conforto, redução dos prazos e segurança, porém é de extrema importância que junto a esses principais itens, esteja a sustentabilidade, a preocupação com o meio ambiente. Onde é notável que com todo esse avanço na construção, o desperdício de materiais está cada vez maior. É com base nesses dados, que esse trabalho consiste em apresentar uma relação comparativa entre o sistema construtivo convencional mais utilizado na região e o sistema construtivo industrializado light steel framing, que traz o conceito de construção seca, possuindo como característica principal o desperdício zero. Palavras-chave: Sustentabilidade. Light Steel Framing. Desperdício.
MIRANDA, Pâmela Patrícia. Estudo comparativo entre o sistema construtivo convencional mais utilizado na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul e o sistema construtivo industrializado light steel framing. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2018.
The growth of civil construction is perceptible, increasingly present in our daily life, always seeking new constructive technologies to provide a quality building for our clients, aiming for comfort, reduction of deadlines and security, however it is of extreme importance that along with these main items, be sustainability, concern with the environment. Where it is remarkable that with all this progress in construction, the waste of materials is increasing. Based on these data, this work consists of presenting a comparative relationship between the most commonly used conventional construction system in the region and the industrialized light steel framing construction system, which brings the concept of dry construction, having as its main characteristic zero waste.
Figura 1 - Construção convencional ... 20
Figura 2 - Alvenaria de vedação ... 22
Figura 3 - Alvenaria estrutural... 22
Figura 4 - Laje pré-fabricada ... 23
Figura 5 - Light Steel Framing ... 25
Figura 6 - Perfis LSF ... 26
Figura 7 - Bobinas de aço zincado... 29
Figura 8 - Método Modular ... 30
Figura 9 - Método por Painéis ... 31
Figura 10 - Método Stick ... 31
Figura 11 - Residência em LSF ... 32
Figura 12 - Painéis de vedação ... 33
Figura 13 – Tipos de sapata isolada ... 34
Figura 14 - Sapata isolada ... 35
Figura 15 - Sapata isolada ... 36
Figura 16 - Fôrmas para fundação ... 37
Figura 17 - Sapata isolada ... 37
Figura 18 - Viga baldrame ... 38
Figura 19 - Radier ... 39
Figura 20 - Sapata corrida ... 39
Figura 21 - Radier ... 40
Figura 22 - Radier de concreto armado ... 41
Figura 23 - Forma para radier ... 42
Figura 24 - Concretagem laje radier ... 43
Figura 25 - Sistema LSF com Laje Radier ... 44
Figura 26 - Esquema de ancoragem de um painel estrutural a uma laje radier ... 44
Figura 27 - Alvenaria de vedação ... 45
Figura 28 - Verificação do prumo do canto da alvenaria ... 46
Figura 29 - Detalhe do nivelamento da elevação da alvenaria ... 47
Figura 30 - Nivelamento e elevação da alvenaria... 47
Figura 31 - Blocos cerâmicos ... 48
Figura 35 - Representação da seção da parede em LSF ... 52
Figura 36 - Fechamento em Drywall ... 54
Figura 37 - Chapas de Drywall ... 54
Figura 38 - Parede interna ... 55
Figura 39 - Placa cimentícia ... 56
Figura 40 - Aplicação da placa cimentícia ... 56
Figura 41 - Parede externa ... 57
Figura 42 - Fechamento externo em placa cimentícia ... 58
Figura 43 - Tipos de Vigotas ... 59
Figura 44 - Laje pré-moldada ... 60
Figura 45 - Estrutura de piso em Light Steel Framing ... 61
Figura 46 - Estrutura da laje em LSF ... 62
Figura 47 - Execução da laje em LSF... 63
Figura 48 - Laje em LSF ... 64
Figura 49 - Estrutura telhado convencional ... 65
Figura 50 - Cobertura em LSF ... 66
Figura 51 - Cobertura em LSF com telhas cerâmicas ... 67
Figura 52 - Valores db(A) e NC ... 68
Figura 53 - Isolamento ao ruído aéreo de sistemas de vedação verticais internas ... 69
Figura 54 - Opção de vedação externa da estrutura com placas cimentícias ... 70
Figura 55 - Parede em LSF ... 71
Tabela 1 - Designações dos perfis de aço formados a frio para uso em Light Steel
Framing e suas respectivas aplicações... 27
Tabela 2 - Revestimento mínimo das bobinas de aço. ... 28
Tabela 3 - Materiais utilizados na parede em LSF ... 52
Tabela 4 - Relação entre espessuras da placa cimentícia e aplicação. ... 58
Tabela 5 - Comparativo de custos entre o sistema construtivo convencional e o sistema construtivo industrializado LSF... 75
Tabela 6 - Sistema Construtivo Convencional X Sistema Construtivo Light Steel Framing ... 76
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas CAIXA Caixa Econômica Federal
LSF Light Steel Framing
1.2 PROBLEMA ... 14
1.2.1 Questões de pesquisa ... 16
1.2.2 Objetivos de pesquisa ... 16
1.2.3 Delimitação ... 17
2 REVISÃO DA LITERATURA ... 18
2.1 CONSTRUÇÃO CIVIL NO BRASIL ... 18
2.1.1 Sistema construtivo convencional ... 20
2.2 SISTEMA CONSTRUTIVO INDUSTRIALIZADO ... 23
2.2.1 Light steel framing ... 25
2.3 COMPARATIVO ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO CONVENCIONAL E O SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING .. ... 33
2.3.1 Fundação em sistema construtivo convencional ... 33
2.3.1.1 Fundação superficial ... 34
2.3.2 Fundação em light steel framing ... 37
2.3.2.1 Fundação em radier ... 39
2.3.3 Alvenaria em sistema construtivo convencional ... 45
2.3.4 Alvenaria em light steel framing ... 49
2.3.5 Laje em sistema construtivo convencional ... 59
2.3.6 Laje em light steel framing ... 61
2.3.7 Cobertura em sistema construtivo convencional ... 64
2.3.8 Cobertura em light steel framing ... 65
2.3.9 Isolamento térmico e acústico ... 67
2.3.9.1 Sistema construtivo convencional ... 67
2.3.9.2 Light steel framing ... 70
3 MÉTODO DE PESQUISA ... 73
3.1 ESTRATÉGIA DE PESQUISA ... 73
sistema construtivo industrializado light steel framing ... 75 4.1.2 Vantagens e desvantagens para a construção civil e benefícios ao meio ambiente ... 77
5 CONCLUSÃO ... 79
REFERÊNCIAS ... 80
Anexo A – PROJETO DE RESIDÊNCIA UTILIZADO PARA A REALIZAÇÃO DO ORÇAMENTO ... 87
1 INTRODUÇÃO
Conforme Nagalli (2014), a construção civil, na forma como é hoje, demonstra-se como grande geradora de resíduos. No Brasil, onde a maioria dos procedimentos construtivos é fundamentalmente manual e a execução é realizada no canteiro de obras, os resíduos de construção e demolição, além de degradadores do meio ambiente, resultam dificuldades de logísticas e danos financeiros.
É de grande valia que a escolha dos métodos construtivos seja adotada levando em consideração todos fatores envolvidos em uma obra, como por exemplo, prazo da obra, qualidade, entre outros. Foi pensando nisso, que realizou-se esse estudo comparativo, que consiste em uma análise das etapas construtivas, quantidade de desperdício, prazo e custo da obra, entre o sistema construtivo convencional e o sistema construtivo industrializado, para assim poder apresentar as vantagens e as desvantagens da utilização do sistema construtivo industrializado, conforme será apresentado no decorrer desse trabalho.
1.1 CONTEXTO
Para Machado (2017), a construção civil é um importante indício do crescimento econômico e social. Geralmente é um dos primeiros elementos a sofrerem consequências da economia, podendo ter crescimentos consideráveis ou mesmo passar por crise financeira. Além disso, é uma atividade geradora de impactos ambientais e a administração de seus resíduos tem sido um dos maiores problemas, pois além da quantidade do consumo de recursos naturais, essas construções colaboram com a deterioração da paisagem e, como todas as demais atividades da sociedade, geram resíduos.
Já para Alves (1999), a construção civil é uma prática que atinge de modo direto o bem-estar e a produtividade do país e, por envolver questões de natureza importantes, é inevitável que sejam utilizados de maneira a propor a melhoria do procedimento como um todo, terminando
com os desperdícios e as perdas, buscando uma solução, um modo para obter resultados e gerar empresas competitivas.
Perda normalmente é vista na literatura contábil como o valor dos insumos consumidos de forma anormal. As perdas são separadas dos custos, não sendo incorporadas nos estoques. Exemplificando, se, por um motivo qualquer houver um consumo anormal de matéria-prima, isso é caracterizado como perda. Na literatura de Engenharia, muitas vezes, esse termo significa o trabalho que aumenta os gastos e não agrega valor ao produto, do ponto de vista do consumidor e nem do empresário, ou seja, os gastos não eficientes (BORNIA, 2010).
1.2 PROBLEMA
Conter o desperdício na construção civil é um dos maiores problemas desse ramo no Brasil. Essa pesquisa foi realizada em inúmeros estados do nosso país, revela que, em média, gasta-se até 8% a mais em material do que o necessário devido a perdas. Em certos materiais, o problema consegue ser maior. O desperdício de massa fina pode chegar a 80% e o de tintas e tijolos, a mais de 25% (CONSTRUCT, 2016).
Outro meio de desperdício de materiais que não são tão visíveis são as perdas incorporadas. Onde envolve circunstâncias produzidas por erros na execução de um certo serviço, quando são solicitadas quantidades maiores de algum tipo de material quando comparado as quantidades presumidas no orçamento (MOBUSS CONSTRUÇÃO, 2015).
De maneira geral, os resíduos sólidos da construção civil são considerados como resíduos de baixa periculosidade, sendo o efeito originado pelo grande volume gerado. Porém, o depósito inadequado desses resíduos pode acarretar em dificuldades de ordem estética, ambiental e de saúde pública, pois junto a esses resíduos existe a presença de material orgânico, produtos químicos, tóxicos e de embalagens variadas que podem concentrar água e ajudar a proliferação de insetos e de outros promovedores de doenças, e podem ser a causa de um grave problema em diversas cidades do país. No entanto, compõe um problema que se retrata as municipalidades, sobrecarregando os sistemas de limpeza pública (MACHADO, 2017).
Era comum dizer que a cada três prédios construídos, um se perdia. Porém, uma pesquisa realizada na Escola Politécnica da USP levou ao desfecho de que as perdas em relação a custos de retrabalhos, chegam a 30% (Mobuss Construção, 2015).
Na Inglaterra, 53 mil toneladas de resíduos são geradas por ano e durante as obras são tratados como entulho e descartados; no Japão o volume de desperdício na construção civil chega a apenas 6 mil toneladas anuais. No Brasil, o desperdício é de cerca de 850 mil toneladas de materiais em um único mês (AWA COMERCIAL, 2015).
Falhas causadas por trabalhadores, como por exemplo, a inexperiência, falta de habilidade ou até mesmo uma má atitude são os motivos mais comuns de desperdício. Esses são fatores que geram retrabalho, que estão ligados diretamente ao desperdício de materiais e de tempo. Porém, os problemas que ocorrem nem sempre são por culpa dos trabalhadores, uma gestão não bem executada também ocasiona desperdícios, uma má contratação, deslocamentos e a falta de materiais geram atrasos na obra, resultando em desperdício de tempo (GLOBALTEC, 2016).
Um estudo desenvolvido pelo ITQC (Instituto Brasileiro de Tecnologia e Qualidade na Construção Civil), com 16 universidades em mais de 100 canteiros de obras em 12 estados, apurou que 1 m² de construção demanda 1 tonelada de materiais, onde em média 27% deste peso é gasto a mais que o necessário, ou seja, 270 quilos por m² construído viram entulhos. É como se a cada 3 prédios construídos, um virasse entulho (FUNCHAL, 2017).
A construção civil no nosso país é a mais ultrapassada em tecnologia e vai perder mercado doméstico para engenheiros de fora do Brasil se não aderir a novas tecnologias em seus procedimentos, afirmou o vice-presidente da Associação Brasileira dos Escritórios de Arquitetura, Luiz Augusto Contier (ASSUNÇÃO, 2013).
Conforme Bornia (2010) “A empresa deve concentrar-se em eliminar os desperdícios e minimizar o trabalho adicional, procurando realizar o trabalho efetivo com a maior eficiência possível.”
Para passar por essa situação é importante propor melhorias constantes da qualidade da obra, investindo em tecnologias, de modo a deixar as construções mais secas, o que influenciará na redução da quantidade de resíduos gerados. (MOBUSS CONSTRUÇÃO, 2015)
1.2.1 Questões de Pesquisa
A realização desse estudo visa responder os questionamentos abaixo: Questão principal
As vantagens e desvantagens do sistema construtivo light steel framing frente ao sistema convencional mais utilizado na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul.
Questões secundárias
Benefícios que a utilização dessa técnica construtiva pode proporcionar ao meio ambiente.
1.2.2 Objetivos de Pesquisa Objetivo Geral
Realizar um estudo comparativo entre o sistema construtivo convencional mais utilizado na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul e o sistema construtivo industrializado light steel framing, para assim apresentar as vantagens e as desvantagens que o uso dessa técnica construtiva Steel Frame proporciona à construção civil.
Objetivos específicos
Revisão bibliográfica dos conceitos do sistema industrializado em estudo; Revisão bibliográfica referente a resíduos da construção civil;
Revisão bibliográfica referente a sustentabilidade; Revisão bibliográfica referente a desperdícios e custos
Desenvolver um estudo que ajude na diminuição de resíduos e assim garantindo uma obra limpa e sem deterioração do meio ambiente;
Apresentar as vantagens do uso da técnica construtiva Steel Framing que é muito utilizada em países com avanços tecnológicos;
Refletir sobre a possibilidade de uma técnica mais rápida e com menor custo de execução comparado com as estruturas convencionais;
1.2.3 Delimitação
O tema escolhido para esse trabalho é um estudo comparativo entre o Sistema Construtivo Convencional mais utilizado na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul (fundação superficial, alvenaria de vedação, concreto armado e laje pré-moldada) e o Sistema Construtivo Industrializado Light Steel Frame (alvenaria externa em placa cimentícia, alvenaria interna drywall, fundação em radier) para residência unifamiliar de pequeno porte (térreo).
2 REVISÃO DA LITERATURA
No decorrer desse capítulo serão apresentados tópicos referente a revisão bibliográfica, conceito de construção civil no Brasil e um comparativo entre o sistema construtivo convencional e sistema construtivo industrializado.
2.1 CONSTRUÇÃO CIVIL NO BRASIL
A Engenharia Civil passou por um extenso tempo desde que o ser humano deixou as cavernas e começou a pensar em habitações mais cômodas e seguras para seus familiares. Templos, palácios e canais foram características da Antiguidade, que passou a ser parte da paisagem dois mil anos depois do surgimento das primeiras moradas familiares (ORLANDO, 2011).
O primeiro grande crescimento na Construção Civil brasileira aconteceu na década de 1940, durante o governo de Getúlio Vargas. O forte investimento estatal no desenvolvimento de estrutura para Construção Civil e militar fez com que a década fosse considerada o auge da Construção Civil no Brasil. O Brasil de então era um importante conhecedor de tecnologia de concreto, para a atividade militar e Civil. A partir da década de 50 a Construção Civil no Brasil passou a receber menos incentivo do Estado, ficando sob o domínio maior da iniciativa privada. Na década de 1970, durante o regime militar, tal presença estatal voltou a acontecer com mais força, e as construtoras particulares passaram a construir somente os prédios de apartamentos e escritórios comerciais. Na década de 1980 começa a haver um retorno do capital privado na Construção Civil e, em 1990, já começava a haver uma preocupação maior com a qualidade do produto final, passando as construtoras a qualificar mais a mão de obra de suas equipes (MIKAIL 2013).
É de cultura brasileira a construção ser de alvenaria tradicional, sendo preferível essa utilização por grande parte da população. Quem sofre influência direta é a enorme quantidade de madeira para queima de tijolos e uma indústria de cimento forte (FÓRUM DA CONSTRUÇÃO, 2017).
Como o ramo da construção move-se conforme o crescimento da humanidade, é relevante que ele esteja sempre atualizado. Isso acontece devido ao uso de novos procedimentos e materiais, consentindo uma maior produtividade com um menor custo (MOBUSS CONSTRUÇÃO, 2014).
Conforme Salles (2011), a procura pela sustentabilidade na arquitetura deve traduzir-se na discussão e reanálise contínua das diretrizes que deverão orientar as declarações e decisões a serem tomadas nas variadas fases de desenvolvimento do projeto de arquitetura, observando os elementos envolvidos incluídos, desde a criação do projeto, a escolha apropriada dos materiais, os processos e sistemas construtivos empregados.
A realidade da indústria e dos recentes métodos construtivos indica que não existe outro caminho a perseguir: a sustentabilidade da construção é imediato e urge por inovação tecnológica. Desse modo, o setor tem se favorecido com o acesso a soluções modernas, não usuais e que propiciam resultados efeitos benéficos para a arquitetura verde. Dentre elas, estão os denominados os sistemas construtivos sustentáveis (LOPES. 2017).
A alvenaria de blocos e o concreto armado até então são os sistemas construtivos mais utilizados na construção de residência brasileira. Porém encontra-se exceções: sistemas construtivos industrializados podem ser um recurso importante para a redução do cronograma da obra (LUQUE, 2010).
A primeira década do século XXI foi frisada pela introdução, ainda suave, de novas tecnologias na indústria da construção civil brasileira. Essas inovações foram ocasionadas pelo desenvolvimento econômico, possibilidades de financiamento para reforma e construção de edificações residenciais, entrada de empresas e produtos estrangeiros no comércio, e também por trabalhos acadêmicos em programas de pesquisas (RIBEIRO, 2013).
Existe um tipo de círculo entre o avanço e a construção civil, quanto mais o Brasil se expande, mais engenheiros são essenciais para que isso aconteça. Isso retrata a importância da Engenharia Civil de procurar inovações e avanços tecnológicos. Sendo necessário que os engenheiros porvir sejam habilitados a pressentir o crescimento e pesquisar a preparação adequada que deve possuir (FSG- Centro Universitário, 2014).
As economias em desenvolvimento são reconhecidas pelas oscilações acentuadas de desempenho. Em meio à mais recente onda de crescimento, fortalecida com a entrada intensiva de capital externo no país, a construção sustentável encontrou condições favoráveis ao seu desenvolvimento no Brasil (DOUEK, 2016).
Portanto, é fundamental refletir e qualificar o tempo de vida dos materiais e seus impactos. É necessário que a cada dia mais se utilize as tecnologias e os materiais que diminuam o uso de energia e de recursos naturais. Isto é, o avanço na Engenharia Civil deve estar cada vez mais em função do meio ambiente e da sustentabilidade (FSG- CENTRO UNIVERSITÁRIO, 2014). 2.1.1 Sistema construtivo convencional
No Brasil, o meio construtivo bastante utilizado para a construção de edificações de pequeno porte, ou seja, residências unifamiliares, baseia-se no concreto armado, pilares, lajes e vigas, podendo ser optado por alvenaria de vedação ou estrutural ou por outros métodos que o mercado da construção civil pode oferecer. Na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul podemos destacar o sistema de fundação superficial (sapata isolada), pilares de concreto armado, alvenaria de vedação e laje pré-moldada, como sendo o sistema construtivo convencional (SCC) mais utilizado.
Figura 1 - Construção convencional
Fonte: Fórum da construção, 2017.
O meio construtivo mais aplicado no Brasil em construções de residências é o de concreto armado, sendo assim a sua denominação devido em seu interior conter armações realizadas com
barras de aço. Atua como um esqueleto, estruturado por pilares, lajes e vigas (ENGENHARIA CIVIL DIÁRIA, 2015).
São engenheiros habilitados em cálculo estrutural que elaboram um projeto em estrutura de concreto armado para uma edificação. Também popularmente denominados como calculistas, são eles que irão realizar o dimensionamento da bitola do aço a ser empregado e os componentes que fazem parte da estrutura, como vigas, pilares, lajes, blocos, sapatas, etc, assim como adotar a resistência do concreto e o espaçamento entre as barras de aço (ESCOLA ENGENHARIA, 2015).
“O procedimento construtivo deve ser adotado conforme a topografia, projeto arquitetônico, mão de obra e disponibilidade de materiais, e outros elementos” (REFORMOLAR, 2015).
Entre as estruturas aplicadas na construção de casas, sem dúvida a de concreto à vista ou recoberta pela alvenaria é a empregada no Brasil desde o século anterior. E essa ligação com o meio construtivo, é uma das finalidades pelos quais vários engenheiros e arquitetos reconhecem se sentirem mais seguros quando o envolvem em seus projetos. “Devido o país ter uma quantidade considerável de profissionais habituados a comandar obras desse tipo é outra questão a ser pensada” (HOLCK, 2006).
De acordo com Azeredo (1997), alvenaria é toda construção composta de pedras naturais, tijolos ou blocos de concreto, unidos ou não através da argamassa, habitualmente deve apresentar requisitos de resistência, durabilidade e impermeabilidade. Utilizando tijolos, as propriedades de resistência e durabilidade já estão praticamente satisfeitas. A impermeabilização, é adquirida com a aplicação de certos produtos. A alvenaria pode ser dividida em alvenaria estrutural e de vedação.
Figura 2 - Alvenaria de vedação
Fonte: Tecnisa, 2012.
Figura 3 - Alvenaria estrutural
Fonte: Soluções para a cidade, 2017.
A principal característica da construção convencional é sua função primária de vedação (ou fechamento), separando ambientes e fachadas. O emprego de vigas e pilares moldados por formas de madeira também é grande, sendo este o método construtivo mais utilizado pelos brasileiros. Para estruturar um projeto desse tipo, é preciso contar com materiais como o concreto armado, que ficou popular durante o período modernista da arquitetura nacional (HOMETEKA, 2014).
Lajes para a engenharia civil e arquitetura é o componente fundamental de uma construção, sendo plano, normalmente horizontais, contendo duas dimensões maiores do que a terceira, sendo chamada de espessura. Com a responsabilidade de transferir as ações recebidas para as vigas (ou imediatamente para os pilares em caso de lajes fungiformes) que as suportam, e destas para os pilares (PINHEIRO; MUZARDO; SANTOS, 2010).
Figura 4 - Laje pré-fabricada
Fonte: Orlandin, 2017.
2.2 SISTEMA CONSTRUTIVO INDUSTRIALIZADO
O sistema construtivo industrializado é composto por materiais pré-fabricados e estruturas de madeira ou metálica, assim tornam o processo construtivo mais racional, já que os
componentes são entregues prontos para a montagem, o que elimina etapas construtivas, reduz o consumo de água e energia, entre outras vantagens.
Tudo indica que o futuro da engenharia civil seja os sistemas construtivos industrializados, sendo eles os que ajudam com a diminuição de custos e prazos da obra. No Brasil, tendo a industrialização como uma nova tecnologia de execução, é um novo caminho a ser percorrido, pois, é uma excelente maneira de se conseguir o crescimento da produtividade na construção civil (LEONARDI, 2016).
O sistema industrializado é o elemento principal para que a construção civil consiga se atualizar em termos de tecnologia construtiva e também para que o Brasil seja capaz de enfrentar a insuficiência habitacional de 6,2 milhões de moradias, segundo dados do Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (Ipea) (REVISTA CONGRESSO LATINO-AMARICANO STEEL FRAME, 2015).
Os variados sistemas industrializados utilizados na construção civil no país atingiram a maturidade e conquistaram a adaptação harmônica nos casos técnicos. Sendo basicamente os principais benefícios desse diálogo entre as tecnologias, a diminuição no tempo de execução, a conservação da propriedade final do empreendimento, estimativa e diminuição dos custos, e principalmente a redução de resíduos e gastos de energia (COVER, 2016).
Para Varela (2010), o sistema industrializado já abrange um espaço considerável nos canteiros de obras de grandes proporções, inclusive, em casos onde o tempo de execução é um fator decisivo. O crescimento de fabricantes e projetistas que operam no segmento fez com que o sistema construtivo fosse qualificado para atuar nos diversos tipos de obras, começando em pequenos galpões e chegando até mesmo em estádios e shopping centers.
O emprego de sistemas industrializados na engenharia civil, pode auxiliar na redução do impacto causado pelas ações cometidas no setor da construção civil, a produção de elementos em um local industrial, com mão de obra especializada, um gerenciamento adequado durante o processo de produção, resulta em uma melhor precisão e diminui consideravelmente o desperdício de materiais (SALLES, 2011).
2.2.1 Light steel framing
Com o surgimento na América do Norte, no século XIX, o Light Steel Framing (LSF) rapidamente se alastrou pelo mundo. Nos dias de hoje, é o sistema construtivo mais avançado e seguro, adotado mundialmente, sendo aplicado em quase 90% das residências construídas em países como Estados Unidos, Austrália, Nova Zelândia, Canadá e Japão (SMART SISTEMAS CONSTRUTIVOS, 2016).
Figura 5 - Light Steel Framing
Fonte: Gyp steel, 2017.
Para essa técnica construtiva, foram utilizados alta tecnologia, projetos bem desenvolvidos e materiais de extrema qualidade, como por exemplo, o aço leve galvanizado, que proporciona as construções, eficiência, resistência, rapidez, segurança e também sustentabilidade, pois, não é preciso a utilização de água ao longo da obra, dificulta o desperdício de materiais e esse método aplica-se matéria prima reciclável (SMART SISTEMAS CONSTRUTIVOS, 2016).
As espessuras dos perfis de aço são de 0,80 milímetros a 3,00 milímetros, podem ser aplicados na formação de painéis estruturais, de parede e cobertura, atuando também em tesouras, vigas de piso e treliças. Nesse tipo de sistema, uma laje, denominada radier, é quem tem a função de sustentar a construção, dando origem a uma estrutura monolítica que não necessita de grandes pilares utilizados em construção convencional. As lajes, paredes e cobertura atuam em conjunto, assim, oferecem rigidez ao procedimento. Os perfis de aço podem adotar placas cimentícias e gesso acartonado para a realização do fechamento interno e externo, utilizando também telhas cerâmicas, de concreto ou metálica para a execução da cobertura (RODRIGUES, 2006).
Figura 6 - Perfis LSF
Fonte: Formato comercial, 2017.
Steel Frame (ou Light Steel Framing - LSF - estrutura leve de perfis de aço) é um nome adotado internacionalmente para referir-se a uma técnica construtiva a seco, que possui o aço galvanizado como parte estrutural fundamental. São um sistema que não empregam tijolo ou
cimento, e integram o Sistema CES - Construção Energitérmica Sustentável. Os perfis mais aplicados são denominados “guias” (perfis U simples) e “montantes” (perfis U enrijecidos), importante que possuam galvanização mínima de Z-275 (DRY LEVIS, 2017).
Tabela 1 - Designações dos perfis de aço formados a frio para uso em Light Steel Framing e suas respectivas aplicações.
Fonte: Freitas e Crasto (2006, p 23)
Para o sistema Light Steel Frame (LSF), os perfis formados a frio (PFF) precisam ser produzidos a partir de bobinas de aço Zincado de Alta Resistência (ZAR) com resistência ao escoamento fy, maior ou igual a 230 Mpa e revestidas com zinco ou liga alumínio-zinco pelo procedimento constante de imersão a quente ou por eletrodeposição (um processo utilizado para
realizar o recobrimento de peças através de um metal condutor ou outra substância), com as massas mínimas de revestimento de acordo com a tabela 7.2 ( RODRIGUES, 2006).
Tabela 2 - Revestimento mínimo das bobinas de aço.
Tipo de revestimento
Perfis Estruturais Perfis não estruturais Massa mínima do revestimento (*) (g/m²) Designação do revestimento conforme normas Massa mínima do revestimento (*) (g/m²) Designação do revestimento conforme normas Zincado por imersão a quente 180 Z180 (NBR 7008:2003) 100 Z 100 (NBR 7008:2003) Zincado por eletrodeposição 180 90/90 (NBR 14964:2003) 100 50/50 (NBR 14964:2003) Alumínio-zinco por imersão a quente 180 AZ150 (NM 86:1996) 100 AZ 100 (NM 86:1996) Fonte: Rodrigues, 2006.
Figura 7 - Bobinas de aço zincado
Fonte: Dhabi Steel, 2016
Conforme Rodrigues (2006, p. 11) “As bobinas que constituem a matéria-prima para a fabricação dos perfis devem ter a espessura nominal de 0.80mm, exceto para elementos sem função estrutural e terças. Para espessura nominal máxima é estabelecido o valor de 3,0 mm.”
Para a NBR 14762 (2001) aplicação de aços sem capacidade estrutural para perfis é aceita se o aço apresentar características mecânicas apropriadas para receber o trabalho a frio. Não podendo ser aceito no projeto valores maiores do que 180 MPa e 300 MPa para a resistência ao escoamento fy e a resistência à ruptura fu, relativamente.
Conforme NBR 14762 (2001, p. 9) parafusos: “Esta Norma recomenda o uso de parafusos de aço com qualificação estrutural, comuns ou de alta resistência”. Ainda com base na NBR 14762 (2001, p. 9) “A utilização de parafusos de aço sem qualificação estrutural é tolerada desde que não seja adotado no projeto valor superior a 300 MPa para a resistência à ruptura do parafuso na tração.”
Conforme Antunes (2016), existem quatro métodos de construção em light steel framing (LSF), sendo eles:
a) Método “stick”: Baseado em cortar os perfis, montar os painéis e tesouras no canteiro de obra. Desse modo o procedimento se torna lento e é necessária a utilização de mão de obra capacitada.
b) Método por painéis: Constitui-se na utilização dos painéis estruturais, diminuindo o tempo de execução e não necessita de mão de obra especializada., porém, precisa de local para a produção dos elementos para após ser realizada a montagem no canteiro de obra. Esse método apresenta controle de qualidade.
c) Construção modular: Ambientes montados completamente na fábrica, onde só precisa a montagem com guindastes. Podem ser montados lado a lado ou uns sobre os outros. d) “Baloon Framing” e “Platform Framing”: O método de construção stick pode ser
utilizado na construção “baloon”, consiste em que os pisos podem ser fixados nas laterais dos montantes e normalmente os painéis são mais extensos, sendo que esse método é conhecido por ser utilizado desde a fundação até a cobertura. Porém, os sticks podem também ser aplicado no processo “platform”, que é um meio de construção mais rápido, consiste na construção de um pavimento por vez, representando interrupção entre os andares.
Figura 8 - Método Modular
Figura 9 - Método por Painéis
Fonte: Metálica Construção Civil, 2015. Figura 10 - Método Stick
Fonte: Agência Yaih, 2014.
Para Antunes (2016), “O Light Steel Framing (LSF) segue um modelo construtivo baseado em essencialmente 4 etapas: Fundação, Painéis Estruturais, Lajes/cobertura e Detalhamento ”.
Contendo alta flexibilidade, a obra utilizando perfis metálicos, permite a aplicação de qualquer espécie de acabamento externo e interno, possibilitando os mais variados estilos arquitetônicos. Seu uso é recomendado para construções comerciais ou residenciais contento até 5 pavimentos (BEE METAL, 2016).
As vedações e o acabamento utilizam um método que combina uma alta capacidade isolante termo-acústico, com uma aparência atraente, com o emprego de variadas soluções construtivas, entre elas: sistema em gesso acartonado (Dry Wall), para paredes internas; chapa de OSB (Oriented Strand Board) com barreira hidrófuga de material “não-tecido”, do tipo Tyvek, e tela de poliéster aplicadas sobre a mesma ou chapa cimentícia, para paredes externas. Para o revestimento externo pode ser aplicada a argamassa projetada ou utilizado o “siding’ vinílico, por exemplo. A estrutura de aço fica então encapsulada e protegida dentro das paredes e entrepisos (RODRIGUES, 2006).
Figura 11 - Residência em LSF
Figura 12 - Painéis de vedação
Fonte: Pinterest, 2018.
2.3 COMPARATIVO ENTRE O SISTEMA CONSTRUTIVO CONVENCIONAL E O SISTEMA CONSTRUTIVO LIGH STEEL FRAMING
2.3.1 Fundação em sistema construtivo convencional
O terreno onde a obra está apoiada, é quem recebe toda a força produzido pela mesma, é de extrema importância que suporte todo o esforço gerado pela obra, evitando que ocorra ruptura e recalque do mesmo. É denominado de fundação (alicerce), o elemento de uma obra que recebe o esforço gerado e o transmite para o solo, a fase da fundação é a primeira a ser realizada, sendo que o tipo, dimensões e formas são adotadas dependendo das necessidades de cada situação (BORGES, 2009).
É muito importante conhecer as propriedades do solo onde será realizada a obra, o ensaio SPT- Sondagens a Percussão, permite conhecer a composição das camadas do solo e suas
resistências, essas informações possibilitam a escolha da fundação mais apropriada (PET CIVIL –UFJF, 2015).
Fundação em que a carga é transmitida ao terreno, predominantemente pela pressão distribuída sob a base da fundação e em que a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente é inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação: compreende as sapatas, os blocos, as sapatas associadas, os radiers e as vigas de fundação (YAZIGI, 2009).
Pode-se dizer que em casos onde o terreno for firme na superfície ou a pouca profundidade, adotamos fundações superficiais, e em casos onde o terreno for firme em camadas de maior profundidade, adotamos fundações profundas (BORGES, 2009).
2.3.1.1 Fundação superficial
Sapata, componente de fundação, pode ser rasa ou superficial de concreto armado , normalmente possui sua base em planta quadrada, retangular ou trapezoidal. As sapatas são projetadas para que ao invés do concreto, as amaduras sejam as responsáveis por resistir as tensões de tração que atuam sobre a fundação. A sapata é um tipo de fundação rasa com eficiência de carga baixa a média, seu uso é adequado para casos em que os ensaios apresentem a existência de argila rija, dentre outros, no subsolo (ESCOLA ENGENHRIA, 2017).
Fonte: Flickr, 2009.
A parte inferior do alicerce é chamado de sapata, desse modo, possui maior largura, podendo ser realizada de concreto, metal ou madeira. A sapata é executada sobre o solo, incorporado a uma escavação, a de maior utilização possui seis ou oito ferros, essa quantidade é adotada conforme a resistência solicitada, sua aplicação é mais acessível do que o uso de estacas. Distribuindo o peso da construção em uma área maior e dando sustentação a coluna devido a força ser dividida em uma maior superfície, consegue-se garantir estabilidade da obra (FARIA, 2013).
Sapata isolada constitui-se em transferir as ações de um único pilar, podendo ter o seu formato quadrado, retangular, circular, altura continua ou mudando linearmente entre as formas do pilar à extremidade da base, normalmente são realizadas utilizando a forma de tronco de pirâmide. Portanto, o centro de gravidade da sapata deve ser igual ao centro onde é aplicado a ação do pilar, a menor dimensão deve ser ≥ 60 cm, sendo a relação entre os lados da sapata (L1/L2) ≤ 2,5 (BOLONHA, 2013).
Sapata Isolada é quando não ocorrem ligação com outra sapata, é determinada devido aos esforços de um só pilar, é aquela, cujo o ângulo formado com a horizontal, da biela da diagonal mais inclinada, é maior ou igual a 30º (Almeida, 2004).
Figura 14 - Sapata isolada
Fonte: Pet engenharia civil UFC, 2016.
Sobre o fundo das valas devemos aplicar uma camada de concreto com o traço econômico e com uma espessura média de 10cm. Normalmente, não se empregam
ferros, isto é, não se arma o concreto. De fato, seria desperdício a sua aplicação, pois em camadas com apenas 10 cm de espessura o ferro terá pouca utilidade. As finalidades dessas sapatas são: Diminuir a tensão transmitida ao solo pela construção, pois tem largura maior que a do alicerce (aumentando, por tanto, a superfície de contato entre alicerce e terreno, uniformizar e limpar o piso sobre o qual será levantado o alicerce de alvenaria (BORGES, 2009).
Sapata é um componente de fundação superficial de concreto armado, projetado de maneira que as tensões de tração nele resultantes sejam suportadas por armadura, especialmente adotadas para essa finalidade, por esse motivo, as sapatas possuem menor altura que os blocos (VELOSO; LOPES, 2015).
A execução da sapata isolada consiste basicamente em etapas como a investigação do solo de fundação, elaboração do projeto estrutural, colocação das sapatas isoladas, escavação do solo, compactação do solo, execução da camada de concreto magro, montagem das formas, montagem das armaduras, concretagem das sapatas, desforma das sapatas, reaterro do solo (ENGENHARIA CONCRETA, 2016).
Figura 15 - Sapata isolada
Fonte: Engenharia concreta, 2017.
As fôrmas das fundações são painéis laterais feitos de tábuas, guias ou compensados unidos por travessas. Para que os painéis permaneçam na vertical, as extremidades inferiores das
travessas apoiam-se em estacas fixadas ao solo. As extremidades superiores são firmadas por escoras (AZEREDO, 1997).
Figura 16 - Fôrmas para fundação
Fonte: Azeredo (1997, p. 122).
Figura 17 - Sapata isolada
Fonte: Engenharia concreta, 2017.
Os tipos de fundações mais adotados para obras em steel framing são o radier, sapatas corridas e vigas baldrame. Independentemente do tipo escolhido, todas as fundações necessitam que seja realizado uma impermeabilização de qualidade, para assim dificultar as infiltrações e umidades. Esse tipo de sistema possui pouca flexibilidade para reparos na obra, então, é importante evitar a ocorrência de intervenção ocasionadas por desvios da fundação, inesperadas paredes que não estejam no esquadro, deverão possuir as soluções previstas na realização do projeto (TÉCHNE, 2008).
Figura 18 - Viga baldrame
Figura 19 - Radier
Fonte: Escola engenharia, 2018.
Figura 20 - Sapata corrida
Fonte: Escola Engenharia, 2018.
2.3.2.1 Fundação em radier
Alguns aspectos a se considerar quando se trata da escolha do tipo de fundação a ser utilizado: essa técnica construtiva transmite para a fundação uma carga menor, com a aplicação
dos painéis as cargas são divididas uniformemente, é preciso que a fundação seja continua, as fundações são realizadas de acordo com o procedimento de construção convencional. Desse modo, o radier é uma fundação de uso comum para esse determinado sistema, pois é uma fundação superficial, que pode ser reconhecida como laje, sendo realizada ao longo da área de construção (JUNIOR, 2016).
A utilização do radier como fundação, é baseado na aplicação de uma laje em toda a área ser construída, dividindo as cargas igualmente no terreno, essa divisão de carga possibilita que as construções sejam executas em solos que possuam menor resistência do que a essencial para a fundação em estaca. O radier pode ser executado em concreto armado, protendido ou reforçado com fibras (BARRA, 2013).
Figura 21 - Radier
Fonte: Globalplac, 2017.
Radiers de concreto armado, ou reforçado com fibras, normalmente são aplicados em construções de casas ou edifícios com até cinco pavimentos. Em casos onde a fundação rasa é comprida (para apoiar várias casas), é indicado utilizar um radier protendido, sendo o seu custo mais baixo se comparado com o radier armado e quando o solo possuir as propriedades adequadas, pode ser aplicado em construções de média altura (RODARTE, 2016).
Figura 22 - Radier de concreto armado
Fonte: Mapa da obra, 2017.
Antes da realização do radier, precisa ser feito uma limpeza na superfície do terreno, nivelamento e compactação. Depois, aplica-se um lastro de brita, com a função de proteger a ferragem, ao redor da fundação, coloca-se as formas de madeira, com largura aproximadamente de 10 cm, na lateral realizando o fechamento da área que será concretada conforme dimensões estabelecidas no projeto estrutural ou de fundações. As tubulações, hidrossanitária e elétrica, devem ser colocadas no solo sob o radier, com a saída através da laje, impedindo que sejam realizados cortes na laje já efetuada, prevenindo o retrabalho e acréscimo do custo da fundação (ESCOLA ENGENHARIA, 2014).
Figura 23 - Forma para radier
Fonte: Mapa da obra, 2017.
Conforme Manual de Construção em Aço- Steel Frame Arquitetura (2006), o projeto de radier, é realizado através do cálculo estrutural e o processo de execução, devendo levar em consideração que o nível do contrapiso deve estar em uma altura de no mínimo 15 cm do solo, para assim dificultar que ocorra umidade e infiltração na edificação e também que as calcadas possuam uma inclinação de 5% no mínimo, para escoamento da água.
Figura 24 - Concretagem laje radier
Fonte: Escola engenharia, 2017.
Normalmente aplicado em obras habitacionais, o radier uma fundação rasa, adotado com frequência, pois, diminui o tempo de uma construção, baixo custo em comparação a outros meios de fundação e indicado para sistemas de construção leve (MARQUES; FRAGA; SILVA; DESTERRO, 2016).
Conforme a norma brasileira de fundações, o termo radier pode ser aplicado quando uma fundação superficial sustenta todos os pilares da obra (radier geral) ou quando sustenta apenas parte dos pilares da obra (radier parcial) (VELLOSO; LOPES, 2015).
Figura 25 - Sistema LSF com Laje Radier
Fonte: Globalplac, 2015.
Figura 26 - Esquema de ancoragem de um painel estrutural a uma laje radier
2.3.3 Alvenaria em sistema construtivo convencional
Podendo ser utilizada na execução dos variados componentes construtivos (paredes, muros, sapatas, etc.) a alvenaria pode ser adotada com a finalidade estrutural ou de vedação. Quando sua função for suportar as cargas, é denominada alvenaria resistente, devido suportar o seu próprio peso e o peso das lajes, telhados, pavimento superior, etc. Em casos onde a alvenaria não for projetada para suportar outras cargas além do seu próprio peso é chamada alvenaria de vedação (MILITO, 2009).
A alvenaria de vedação, conhecida também por alvenaria de divisão, é bastante aplicada em sistema construtivo convencional, sendo sua função, limitar ou dividir um determinado local. Aplicada em conjunto as estruturas de concreto armado, ou vigas de madeira, ou bases estruturais, onde se utiliza a alvenaria como fechamento ((YAZIGI, 2009).
Figura 27 - Alvenaria de vedação
Fonte: Blog pra construir, 2017.
Alvenaria de vedação são projetadas para suportar apenas seu próprio peso. A vedação vertical é encarregada pelo fechamento da construção e também responsável pela divisão dos ambientes internos. Grande parte das construções, elaboradas utilizando o sistema construtivo
convencional adota para o fechamento dos vãos paredes de alvenaria. Como não é de uso o projeto de alvenaria, os métodos construtivos são escolhidos para aplicação durante a realização dos serviços, ou seja, a mão de obra pouco habilitada consegue efetuar serviços sem grandes dificuldades, porém muitas vezes com má qualidade, o índice de retrabalho elevado, alto desperdício de materiais e ausência de controle na execução (FÓRUM DA CONSTRUÇÃO, 2016).
Segundo Milito (2009, p. 62) “As paredes utilizadas como elemento de vedação devem possuir características técnicas que são: Resistência mecânica; Isolamento térmico e acústico; Resistência ao fogo; Estanqueidade e Durabilidade. ”
É importante se aplicar reforços em certos lugares nas alvenarias de vedação e estrutural, para reforços horizontais é colocado vergas na parte superior dos vãos, para resistir os esforços de tração e na parte inferior são aplicadas as contravergas, para assim, distribuir os esforços concentrados (ABCI, 1990).
As paredes devem ser moduladas, de maneira que possibilite a utilização de maior quantidade possível de elementos inteiros. Os assentamentos dos elementos precisam ser realizados com juntas de amarração. Na construção da alvenaria com juntas a prumo, é de uso obrigatório armaduras longitudinais, localizadas na argamassa de assentamento, afastadas cerca de 60 cm na altura (YAZIGI, 2009).
Fonte: Milito (2009, p. 70).
Figura 29 - Detalhe do nivelamento da elevação da alvenaria
Fonte: Milito (2009, p. 70).
Fonte: Fórum da construção, 2017.
Os materiais utilizados em alvenaria tradicional, possuem forma de paralelepípedo, podendo ser: cerâmico, solo cimento e concreto (MILITO,2009).
“Os blocos cerâmicos para vedação constituem as alvenarias externas ou internas que não têm a função de resistir a outras cargas verticais, além do peso da alvenaria da qual faz parte” (ABNT NBR 152701/2005, item 3.5.3).
Os blocos cerâmicos aplicados nas alvenarias de vedação, com ou sem revestimentos, precisam seguir a norma NBR 15270-1, onde determina as condições, adota os quesitos dimensionais, físicos e mecânicos obrigatórios no recebimento. É levado em consideração dois modelos de blocos, vedação com furos na vertical e vedação com furos na horizontal (THOMAZ, FILHO, CLETO E CARDOSO, 2009).
Os blocos cerâmicos mais adotados são: com furos cilíndricos 9x19x19 chamados tijolo baiano e com furos prismáticos, 9x19x19, chamado tijolo furado (MILITO, 2009).
Figura 31 - Blocos cerâmicos
Fonte: Papini, 2013.
A aplicação do revestimento é extrema importância para a qualidade final da construção. É necessário que as paredes recebam a aplicação de três camadas de argamassa: chapisco, emboço e reboco. O chapisco deve ser aplicado com espessura de 5 ou 6mm. O emboço, ou massa de regularização, sua espessura depende da execução da obra bruta (estrutura + alvenaria),
geralmente, entre 2 e 4 cm. O reboco, ou a camada de acabamento deve possuir espessura em torno de 5 ou 6mm (THOMAS, 2017).
Figura 32 - Revestimento da alvenaria
Fonte: Blog Construir, 2018.
2.3.4 Alvenaria em light steel framing
Light steel framing é uma técnica construtiva indicada para edificações leves, do qual composto por painéis reticulados formados por perfis de aço gerados a frio, com revestimento metálico. Esses painéis formam as paredes da edificação, podendo ser estruturais ou de vedação. Os com a finalidade estrutural substituem os pilares e as vigas, de maneira semelhante sistema convencional de alvenaria estrutural. Os painéis de vedação substituem as paredes ou divisórias (LACERDA, 2014).
“Os painéis são compostos por determinada quantidade de elementos verticais de seção transversal tipo Ue que são denominados montantes, e elementos horizontais de seção transversal tipo U denominados guias” (CRASTO, 2005, p. 64).
Figura 33 - Componente de um painel estrutural com abertura
Fonte: Kleina; Caseker, 2015.
Guias funcionam como base e topo das paredes e entrepiso, estabilizando as extremidades dos montantes, são compostas por perfis U. São ligadas com fitas e bloqueadores para o bloqueio lateral de montantes e na montagem das vergas. Em casos de constituírem paredes internas ou externas, são projetadas para a solicitação do esforço de compressão. Já os montantes aplicados na maioria das vezes na vertical para a formação das paredes, podem ser conceituados como rotulados em suas extremidades. Em casos em que constituem paredes internas, são projetados aos esforços de compressão e tração particularmente. Quando são adotados em um dos lados do painel, placas de revestimento com funcionamento estrutural, é importante instalar apenas uma fita de aço do lado oposto, para ocorrer o travamento (KLEINA; CASEKER, 2015).
Os painéis estruturais estão submetidos a carregamentos horizontais de vento, assim como a carregamentos verticais provenientes da sua aplicação, dos pisos, telhados e outros painéis. A finalidade dos painéis é receber esses esforços e transferi-los à fundação (JUNIOR, 2006).
Figura 34 - Transmissão de carga vertical à fundação
Fonte: Castro, 2005.
De maneira geral, os montantes que compõem os painéis, transferem as cargas verticais por contato direto através de suas almas, estando suas seções em coincidência de um nível a outro, dando origem ao conceito de estrutura alinhada. Na distribuição do carregamento bem como o detalhe do alinhamento entre os elementos que compõem o painel. Vigas de piso, tesouras de telhado ou treliças também devem estar alinhadas aos montantes. Quando não é possível conseguir este alinhamento, deverá ser colocada sob o painel, uma viga capaz de distribuir uniformemente as cargas excêntricas (CRASTO, 2005, p. 64).
Conforme Radavelli e Paul (2015), a parede em LSF, comumente utilizada no Brasil, utiliza os materiais descritos na Tabela 3 e representados na Figura 35 e é composta por estrutura de perfis guias e montantes, em aço galvanizado, com espessura de 0,8mm. Os montantes - peças verticais - foram espaçados a cada 60cm, e possuem alma de 100mm e mesa de 40mm. As guias – peças horizontais – possuem alma de 92mm e mesa de 38mm. Como preenchimento da cavidade entre perfis, utilizou-se lã de vidro com 90mm de espessura. Como revestimento interno a parede em LSF utiliza painel OSB e placa de gesso e, como revestimento externo, painel OSB, membrana hidrófuga e placa cimentícia.
Figura 35 - Representação da seção da parede em LSF
Fonte: Radavelli e Paul, 2015.
Tabela 3 - Materiais utilizados na parede em LSF
Material Fabricante Espessura [mm]
m" [kg/m²]
1. Placa cimentícia Brasilit 10 17
2. Painel OSB Lp Building Products 11,1 7,2
3. Perfil galvanizado Center Steel 0,8 62
4. Lã de vidro Owens Corning 90 1,1
5. Painel OSB Lp Building Products 9,5 6,2
6. Placa de gesso acartonado standard Placo 12,5 8,4
Fita de papel Placo - -
Fita tela Brasilit - -
Massa para placa de gesso acartonado Placo - -
Massa para placa cimentícia Brasilit - -
Membrana hidrófuga Lp Building Products - 0,11
Conforme Dias (2017), é possível encontrar diversas opções de fechamento para as construções em LSF, a escolha resulta do projeto arquitetônico e do uso da edificação. Algumas das opções são:
a) OSB (Oriented Strand Board): São painéis fabricados utilizando camadas de lascas de madeiras sobrepostas. A cada camada o sentido das lascas de madeira é modificado. Possui isolamento térmico e resistência;
b) Placa cimentícia: São placas fabricadas com cimento, geralmente reforçadas com fibras sintéticas. Possuem resistência e possibilitam variadas opções de acabamento;
c) OSB + Placa cimentícia: Apresenta as vantagens dos dois revestimentos, porém com uma maior resistência;
d) Painéis de alumínio composto (ACM): O ACM é formado por camadas sobrepostas de alumínio. Aplicado elaborar fachadas diferenciadas.
e) Painéis do tipo sanduíche: São compostos por duas chapas de aço separados por uma camada de Poliuretano (PU) ou Poliestireno (EPS). Possuem excelente resistência térmica.
Drywall é uma inovação que que representa as vedações internas convencionais (paredes, tetos e revestimentos), composta por chapas de gesso aparafusadas em estruturas de perfis de aço galvanizado. São chapas produzidas industrialmente, através de um procedimento de laminação constante de uma mistura de gesso, água e aditivos entre duas lâminas de cartão. Essa técnica é aplicada somente em ambientes internos das edificações (CREATIVE DRYWALL, 2014).
Conforme Abragesso (2004, p. 10) “ As chapas de gesso devem ser produzidas de acordo com as seguintes Normas ABNT: NBR 14715:2001, NBR 14716:2001 e NBR 14717:2001 ”. Ainda com base em Abragesso (2004): “As chapas de gesso acartonado são de vedações leves, pois não possuem função estrutural e sua densidade superficial varia de 6,5 kg/m² dependendo de sua espessura. ”
Figura 36 - Fechamento em Drywall
Fonte: Office Flex, 2018.
As chapas de Drywall são classificadas em standard (cor branca), que é indicada para locais secos, resistente a umidade (cor verde) recomendada para locais úmidos (banheiro, cozinha e lavanderia) e resistente ao fogo (cor rosa) indicados para áreas secas com necessidade de maior desempenho em relação ao fogo (KNOPIK, 2016).
Figura 37 - Chapas de Drywall
Figura 38 - Parede interna
Fonte: Fastcon, 2018.
As chapas cimentícias surgiram como elemento complementar ao gesso acartonado, pois possibilita o fechamento de áreas úmidas. Porém desde que sejam realizados alguns cuidados importantes na especificação e, principalmente, execução, as chapas cimentícias propiciam grande variabilidade de utilização. Diversificando desde revestimento para vigas estruturais até base para pisos, todas aplicações necessitam de certos cuidados, recomendados pelos fabricantes (LOTURCO, 2003).
Figura 39 - Placa cimentícia
Fonte: Metálica, 2018.
Figura 40 - Aplicação da placa cimentícia
Indicada para sistemas construtivos industrializados, a placa cimentícia impermeabilizada pode ser aplicada como componente de fechamento de paredes estruturais, paredes de vedação, fachadas, ambientes externos e internos (BRASILIT, 2014).
Figura 41 - Parede externa
Fonte: Fastcon, 2018.
As placas cimentícias são elementos fabricados industrialmente, com alto padrão de qualidade e capacitadas para a utilização na obra. Fabricadas com a tecnologia CRFS - Cimento Reforçado com Fio Sintético, são indicadas para projetos que necessitem de variabilidade, agilidade um excelente acabamento (FÓRUM DA CONSTRUÇÃO, 2013).
Recomenda-se que em paredes externas, deve-se revestir a face exposta com uma demão de selador de base acrílica. Em locais úmidos (banheiros, cozinhas, áreas de serviço) prever um sistema de impermeabilização nas junções da parede com o piso, para evitar infiltração de água para dentro do painel. Paredes das áreas de box, pias de cozinha e tanques também devem receber impermeabilização. O assentamento de peças cerâmicas pode ser feito com argamassa colante, porém flexível (FREITAS; CRASTO, 2006, p. 86).
Figura 42 - Fechamento externo em placa cimentícia
Fonte: Metálica, 2018.
Tabela 4 - Relação entre espessuras da placa cimentícia e aplicação. Espessura da
placa Aplicação usual
6mm Podem ser aplicadas em divisórias leves e paredes secas internas, onde não existam aplicações de cargas suportadas diretamente pela placa.
8mm Podem ser aplicadas em divisórias leves e paredes internas ou externas, em áreas secas e úmidas, podendo existir aplicações de cargas suportadas pela placa.
10mm
Utilizadas para áreas secas e molhadas, internas ou externas. Ideal para paredes estruturais, melhorando a resistência contra impactos, aplicações de carga e
isolamentos termo-acústico.
2.3.5 Laje em sistema construtivo convencional
Tendo origem na Europa, o método de lajes treliçadas, foi adotado no Brasil, com o objetivo de superar a insuficiência técnica e econômica das lajes nervuradas pré-moldadas, permitindo variadas utilizações de maneira coerente, competitiva e uma excelente ligação ao custo-benefício. As vigotas e painéis pré-moldados com armação treliçada, chamados de vigotas e painéis treliçados, proporcionam a ideal união entre as peças pré-moldadas e o concreto moldado in loco, além disso, oferecem melhores vantagens e capacidade construtivas (ARCELORMITTAL, 2010).
Para Franca e Fusco (1997, p. 12) “A adoção de métodos de construção com o emprego de elementos pré-fabricados foi o caminho espontâneo que a Engenharia Civil encontrou para o barateamento das edificações. ”
Na execução das lajes são empregados utilizados materiais pré-fabricados, os chamados de vigotas, com eficiência em suportar seu peso próprio e as cargas da edificação, vencendo os vãos limitados pelas linhas de apoio do cimbramento. Existem três modelos de vigotas: vigotas de concreto armado comum, vigotas de concreto armado protendido, vigotas treliçadas (FRANCA; FUSCO, 1997).
Fonte: Técnico Laje, 2016
Armação treliçada e os elementos médios podem ter diversas alturas, que somados à capa de concretagem resultam em diferentes alturas finais. Os materiais inertes geralmente têm 30 cm de largura, no caso da cerâmica e 37 cm no caso do EPS. Além disso, as lajes poderem ser armadas em uma (unidirecional) ou mais direções (bidirecional). Desta forma, todas essas características combinadas formam variações deste produto, que atenderão necessidades específicas dos projetos. Basicamente a definição de qual laje usar (h12,h14,h16, ...) vai depender de duas informações essenciais: a sobrecarga por m² que será submetida a laje e o comprimento do vão sobre a qual será inserida ( LAJES JUNDIAÍ, 2016)
As Lajes Pré Fabricadas são estruturas pré-moldadas, adotadas em construções do tipo coberturas. Contendo nervuras, assim, possibilitando que sejam armadas em uma ou em duas direções, compostas por vigotas pré-fabricadas de concreto estrutural, preenchidas por blocos cerâmicos, concreto ou EPS (TIJOLAGE,2017).
Figura 44 - Laje pré-moldada
Fonte: Impermeabiliza Brasil, 2018
Em casos onde é utilizado esse tipo de laje, a fôrma adotada é uma tábua de fundo, onde será depositado as nervuras. Usam-se os próprios blocos de enchimento como gabaritos,
depositando-os nas extremidades das vigotas, assegurando o espaçamento entre as mesmas. Em seguida, são colocadas as tubulações (FLÓRIO, 2004).
2.3.6 Laje em light steel framing
Perfis galvanizados da qual a separação em paralelo dos componentes estruturais ou modulação é estabelecida pelas cargas em que cada perfil está sujeito. Essa modulação geralmente, é a mesma para toda a estrutura: painéis, lajes e telhados (CRASTO, 2005).
Nomeado vigas de piso, usam perfis de seção Ue, colocado na horizontal, da qual mesas, geralmente, possuem as dimensões iguais a das mesas dos montantes, contudo a altura da alma é adotada devido a diversas razões, entre eles, a modulação da estrutura e o vão entre os apoios. Desse modo a acomodação das vigas de piso deve fornecer a menor distância entre os apoios, ocasionando em perfis de menor altura (KLEINA; CASEKER, 2015).
Figura 45 - Estrutura de piso em Light Steel Framing
Fonte: Freitas e Crasto, 2006.
Os perfis devem ser consideravelmente resistentes e enrijecidos para resistir as cargas e impossibilitar locomoção acima dos solicitados por norma. Então, não se deve cortar a mesa de um perfil que tem como finalidade atuar como viga, perfurações realizadas nas almas das vigas
para ligação de tubulações, quando ultrapassarem as dimensões dos furos já existentes nos perfis, devem ser calculados no projeto (CRASTO, 2005).
Figura 46 - Estrutura da laje em LSF
Fonte: Blog Light Steel Framing.
Ainda conforme Crasto (2005), a finalidade das vigas de piso são basicamente transferir as cargas a que estão submetidas (peso próprio da laje, pessoas, mobiliário, equipamentos, etc.) para os painéis e além disso, trabalham como estrutura de apoio do contrapiso. Existem também outros componentes que são importantes na construção de uma laje, sendo eles:
a) Sanefa ou guia: perfil U que estabiliza as extremidades das vigas, para assim proporcionar forma à estrutura;
b) Enrijecedor de alma: recorte de perfil Ue, normalmente montante, que preso por meio de sua alma à alma da viga no apoio da mesma, proporciona maior resistência no local dificultando o esmagamento da alma da viga;
c) Viga caixa de borda: formada pela união de perfis U e Ue encaixados, ocasiona a borda da laje paralela as vigas, especialmente quando acontece de servir de apoio a um painel.
d) Viga composta: combinação de perfis U e Ue com a finalidade de proporcionar aumento da resistência da viga. Pode ser adotada no perímetro de uma abertura na laje, como possibilitar o alcance através de uma escada, sendo um apoio para as vigas interrompidas.
Figura 47 - Execução da laje em LSF
Fonte: Blog Light Steel Framing.
No Steel Frame a laje pode ser do tipo seca ou mista, sendo que laje seca é realizada com a utilização exatamente em cima do vigamento metálico, assegurando a resistência e possibilitando a utilização de variados tipos de revestimentos como carpete, pisos vinílicos, laminados de madeira, assoalhos, tábuas corridas entre outros. Laje mista é aplicada em um contrapiso de 3 a 4 cm de argamassa sobre as chapas, reforçado com fibras de aço ou fibras de polipropileno, em cima das fibras pode-se utilizar variados revestimentos, tais como: carpete, pisos vinílicos, laminados de madeira, assoalhos, tábuas corridas, cerâmica, porcelanato, entre outros (DRY LEVIS, 2017).
