ESTRUTURA PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS DE RESIDNCIAS COM SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING

ALEXANDRE KOKKE SANTIAGO, Arq. M.Sc.

FRANCISCO CARLOS RODRIGUES, Prof. Dr.

MARA NEVES RODRIGUES, Arq. M.Sc.

ESTRUTURAS PARA TELHADOS - Estruturas em madeira: soluo mais comum no Brasil.

Podem ser usadas tesouras ou pontaletes

- Estruturas em ao: emprego usual de solues artesanais, cortadas e soldadas in loco

EXPERINCIA COM INDUSTRIALIZAO - Sistema USITETO - Perfis de ao formados a frio, compondo pilares, vigas e

engradamento do telhado para execuo de cobertura de casas trreas de 36m e 42m

ESTRUTURAS DE TELHADO EM LIGHT STEEL FRAMING - Soluo pode ser empregada em construes convencionais

- Permite industrializao e grande diversidade de tipologias

SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING - Esqueleto estrutural composto por perfis leves de ao galvanizado

formados a frio

SEES USUAIS:

bw = 90mm / 140mm / 200mm

bf = 40mm

D = 12mm

tn = 0,80mm / 0,95mm / 1,25mm

NORMA ABNT NBR 6355:2012

SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING - Ao galvanizado estrutural ZAR (zincado de alta resistncia); - Cobertura de galvanizao 180 g/m (Z180); - Resistncia ao escoamento (fy) mnima de 230 MPa; - Norma ABNT NBR 15253:2005 - Perfis de ao formados a frio, com

revestimento metlico, para painis estruturais reticulados em edificaes -

Requisitos gerais (projeto de reviso em votao nacional).

Casas

Prdios (at 7 pavimentos)

Coberturas

Hospitais

Clnicas

Hotis

Escolas

Igrejas

Lojas

Mezaninos

Fachadas

Projetos Especiais

APLICAES SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING

PROPOSTA LSF PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS

- Projeto desenvolvido para a residncia padro de 36m da COHAB-MG

- OBJETIVO: soluo industrializada que pode ser pr-montada em fbrica

- Estrutura para telhado de 2 guas para telhas cermicas, apoiada sobre a alvenaria

PROPOSTA LSF PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS - Soluo com painis inclinados apoiados sobre a alvenaria

estrutura das paredes

- Cumeeira com sistema de pontaletes

- Viga articulada no centro do vo para absoro de imperfeies da alvenaria

- Estrutura com perfis Ue 90 e ripas com perfil cartola

PROPOSTA LSF PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS

ANLISE EXPERIMENTAL - Foi realizada pela empresa Flasan, em parceria com o

Laboratrio de Anlise Experimental de Estruturas da UFMG, prova de carga em prottipo com rea equivalente a 36 m, adotando como referncia a casa padro da COHAB-MG.

- Viga da cumeeira em perfil caixa formado por dois perfis Ue

140x40x12x0,95; - Caibros em perfil Ue 90x40x12x0,80, sendo que no apoio da

cobertura da varanda o caibro constitudo por um perfil caixa formado por dois perfis Ue 90x40x12x0,80;

- Ripas em perfil Cartola Cr 20x25x10x0,50; - Ligaes com parafusos autrobrocantes e autoatarraxantes.

ANLISE EXPERIMENTAL

Diagrama unifilar do engradamento ensaiado

Detalhes da estrutura do prottipo

fy = 286,85 MPa

fu = 357,58 MPa

tr = 39,41 micrmetros

= 33,65 %

Ao ZAR 230 Z 180

ANLISE EXPERIMENTAL

Posies dos relgios comparadores Duas fases

ANLISE EXPERIMENTAL

Dimensionamento FG - Peso da telha

encharcada (kgf/m)

FQ2 -Sobrecarga

(kgf/m)

FQ1 - Ao do

Vento

Estado - Limite de

Servio 53,40 27,81 Desconsiderada por

ser favorvel

segurana. Estado-Limite ltimo

g=1,4 74,76 38,93

Carregamentos adotados na projeo horizontal do

telhado. Inclinao do telhado = 35%.

ANLISE EXPERIMENTAL

Deslocamentos Limites recomendados pela

ABNT NBR 14762:2010 e cargas impostas

Descrio Deslocamentos

Limites L (mm)

Deslocamentos

Limites (mm)

Combinao

de aes - ELS

Combinao

de aes ELU

Viga da

Cumeeira L/250 3300 13,20

81,21 kgf/m 113,69 kgf/m

Caibros

Seo Central L/180 2880 16,00

Caibros

Com balano L/180 2246 12,48

Ripas L/180 815 4,53

ANLISE EXPERIMENTAL

Para aplicao do carregamento no prottipo foram utilizados sacos

plsticos com 20 kg de areia cada, pesados em balana digital calibrada.

Carregamento de sacos com 20 kg de

areia Caibros e Cumeeira Carregamento de sacos com 20 kg

de areia Ripas

ANLISE EXPERIMENTAL

Aplicao de aes concentradas: peso de uma pessoa na tera = 100 kgf

(ABNT NBR 8800:2008 e ABNT NBR 6120:1980 Errata n 1 de abril de 2000)

RESULTADOS E DISCUSSO

Deslocamentos encontrados nos ensaios para carregamento nas

condies ELS e ELU

Descrio

Deslocamentos Limites

recomendados pela

ABNT NBR14762:2010

(mm)

Mdia dos

deslocamentos

registrados

(mm)

Viga da Cumeeira 13,20 8,44

Caibros Seo Central 16,00 16,39

Caibros Seo com

balano 12,48 1,34

Ripas1 4,53 2,24

1 Os deslocamentos das ripas so relativos aos

deslocamentos dos caibros.

MONTAGEM EXPERIMENTAL

Engradamento parcialmente carregado

com telha cermica - Telhado com balano Engradamento parcialmente carregado com

telha cermica - Telhado sem balano

APLICAO PILOTO EM OBRA - EXECUO DE OBRA PILOTO EM BETIM, MG, COM TELHADO

PARA CONJUNTO DE 5 CASAS GEMINADAS, COM O MESMO CONCEITO DO PROJETO PADRO

APLICAO PILOTO EM OBRA - DESAFIOS: Tolerncias: alvenaria x estrutura metlica Impreciso da dimenso dos espaos em alvenaria Impreciso do nivelamento da alvenaria Necessidade de ajuste na obra para absorv-las

APLICAO PILOTO EM OBRA - VALIDAO DOS CONCEITOS: Velocidade de montagem Pr-montagem de painis Encaixes entre peas Cumeeira com articulao

CONCLUSES - Utilizao do sistema Light Steel Framing para estrutura de

coberturas uma soluo vivel; - Anlise experimental validou os conceitos de montagem e

confirmou os dimensionamentos necessrios para as peas;

- Aplicao piloto mostrou a viabilidade do sistema de montagem e explicitou a necessidade de acompanhamento da associao entre sistema tradicional e sistema industrializado.

Agradecimentos

25

FLASAN

Ao Laboratrio de Anlise Experimental de Estruturas (LAEES)

da Escola de Engenharia da UFMG

Prof. Francisco Carlos Rodrigues

031-99508439

francisco@dees.ufmg.br