tfg - light steel frame

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EMERSON DONIZETE DA CRUZ

PROCESSO CONSTRUTIVO – LIGHT STEEL FRAME CONSTRUÇÃO SECA

São José do Rio Preto 2012

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EMERSON DONIZETE DA CRUZ

PROCESSO CONSTRUTIVO – LIGHT STEEL FRAME CONSTRUÇÃO SECA

Trabalho Final de Graduação apresentado ao

Curso de Engenharia Civil das Faculdades Integradas Dom Pedro II, Na área de Perfis Estruturados a Frio Light Steel Frame - Construção Seca,

com requisito parcial à obtenção do título de Bacharel.

Orientador: Profº Lucas Dovanci

___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

São José do Rio Preto

2012

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AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar, agradeço a Deus, por me mostrar que sou protegido, guiado e

iluminado pela sua presença divina no mais íntimo do meu ser.

Agradeço aos meus pais, amigos e familiares, pelo estímulo, amizade, entusiasmo e

carinho, mesmo nas datas festivas em que tinha que estudar.

A todos os professores e funcionários das Faculdades Dom Pedro, pelo apoio, ajuda e

disposição a nós dispensados sempre que requisitados, bem como por seus sábios conselhos.

Em especial, os professores(as) Idalice Rillo, Roseane Lengruber, Mara, João Carlos de

Carvalho, Adriano Pissolati, Renato Lemos, José Mario, Fabrício, Corrêa, Zacarin, Roberto,

Adriano Vendrame, e ao meu orientador Lucas pela orientação prestada, essencial para a

realização deste trabalho.

E a professora orientadora Adriana Veríssimo pela disposição oferecida no decorrer do

desenvolvimento deste trabalho.

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Dedico este trabalho aos meus filhos Naiane e Henrique, à minha família, amigos e principalmente a minha esposa Angela, que foram muito importantes para a minha formação

pessoal e conclusão de mais uma etapa de minha vida.

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“As dificuldades são o aço estrutural que entra na construção do caráter”

Carlos Drummond de Andrade

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RESUMO

Este trabalho tem por objetivo abordar todos os procedimentos e etapas de

desenvolvimento, fabricação e montagem referentes ao sistema construtivo a seco,

denominados Light Steel Framing (LSF).

Não serão demonstradas passo a passo todas as demais formas de trabalho,

procedimentos, equipamentos necessários, cuidados e exigências de normas e segurança, para

que se tenha uma boa construção em LSF.

Foi acompanhada a montagem de uma casa modelo construída na área fabril da

empresa IBRAÇO em Mirassol –SP, utilizando aço galvanizado nos pilares, vigas e

cobertura, com posterior fechamento em placas cimentícias externamente e gesso acartonado

internamente.

É importante salientar que os procedimentos descritos deverão ser seguidos de acordo

com cada fabricante dos materiais ora descriminados em projeto.

As construções Seca, Light Steel Framing (LSF) são completamente iguais (no

exterior e interior) a qualquer outra construção. O que varia é a estrutura metálica, revestida

interna e externamente com elementos industrializados de alta qualidade, conferindo ao

produto final conforto, durabilidade e segurança. O aço, que é conseguido pela moldagem das

chapas em baixas espessuras, confere aos perfis metálicos baixo peso, garantindo flexibilidade

e resistência. Daí a designação completa Light Steel Framing, ou seja, estruturas em aço leve.

PALAVRAS CHAVE: Light Steel Framing (LSF), Steel Frame, Construção Seca.

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ABSTRACT

This paper aims to address all procedures and stages of development, manufacture and

installation for the dry construction system, called Light Steel Framing (LSF).

It will be demonstrated step by step all other forms of work, procedures, equipment

required, care and safety standards and requirements, in order to have a good construction

LSF.

It was accompanied by the assembly of a model house built in the company's

manufacturing IBRAÇO in Mirassol-SP, using galvanized steel in columns, beams and roof,

with later closing on cement slabs externally and internally drywall.

Importantly, the procedures described in this report should be followed according to

each manufacturer of materials sometimes discriminated in the project.

Buildings Light Steel Framing (LSF) are completely identical (in the interior and

exterior) to any other building. The varying the metal structure is coated internally and

externally with elements manufactured of high quality, giving the final product comfort,

durability and safety. Steel, which is achieved by shaping the plates at low thicknesses, it

gives the lightweight metal profiles, providing flexibility and strength. Hence the full name of

Light Steel Framing, ie mild steel structures.

KEYWORDS: Light Steel Framing (LSF), Steel Frame, Construction Seca.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Fotos Históricas Steel Frame / Fonte: Manual de Arquitetura - Campos, A. de S;

JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.................................................................................13

Figura 2: Desenho Esquemático Residencia em Steel Framing / Fonte: Manual de Arquitetura

- Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.................................................16

Figura 3: Detalhe de Radier / Fonte: Arquivo Pessoal (2012)..................................................20

Figura 4: Detalhe de Ligação Radier x Steel Framing / Fonte: Manual de Arquitetura

Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.............................21

Figura 5: Detalhe Ligação Sapata Corrida x Steel Framing / Fonte: Manual de Arquitetura

Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.............................22

Figura 6: Bobinas de Aço Galvanizados / Fonte: Arquivo Pessoal (2012)..............................23

Figura 7: Perfiladeiras / Fonte: Arquivo Pessoal (2012)..........................................................24

Figura 8: Tipos de perfis utilizados em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura -

Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing....................................................25

Figura 9: Detalhe Estrutura de Paredes em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura -


Figura 10: Detalhe Contraventamento Vertical em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura

Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing..............................27

Figura 11: Detalhe Laje Secal em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura - Campos,

A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing...................................................................28

Figura 12: Detalhe Laje Úmida em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura -


Figura 13: Detalhe Escada em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura - Campos, A.

de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing........................................................................30

Figura 14: Projeto de Cobertura em LSF / Fonte: Arquivo Pessoal (2012)..............................34

Figura 15: Detalhe Tesouras em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura - Campos,

A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing...................................................................36

Figura 16: Detalhe Telhado em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura - Campos, A.

de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing........................................................................37

Figura 17: Detalhe Contraventamento das Tesouras em LSF / Fonte: Manual de Arquitetura

Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing..............................38

Figura 18 – Placa cimentícia / Fonte: Catálogo Brasilit (2012)................................................39

Figura 19 – Especificações placa cimentícia / Fonte: Catálogo Brasilit (2012).......................39

9

Figura 20 – Paredes de gesso / Fonte: Manual Placostil (2012)...............................................40

Figura 21 – Especificações placas de gesso / Fonte: Manual Placostil (2012).........................40

Figura 22 – Painel OSB / Fonte: Manual CES LP_Brasil (2012)............................................41

Figura 23 – Especificações painel OSB / Fonte: Manual CES LP_Brasil (2012)...................41

Figura 24 – Painéis de Isolamento / Fonte: Catálogo ISOVER (2012)....................................42

Figura 25 – Especificações painéis de Isolamento / Fonte: Catálogo ISOVER (2012)...........42

Figura 26 – Detalhes de Impermeabilizações / Fonte: Manual CES LP_Brasil (2012)...........43

Figura 27 – Detalhe de aplicação de selante entre as placas cimentícias / Fonte: Manual

Placostil (2012).........................................................................................................................45

Figura 28 – Detalhe de aplicação de fita sobre as placas cimentícias ou de gesso / Fonte:

Manual Placostil (2012)............................................................................................................46

Figura 29 – Detalhe de aplicação de massa sobre as placas cimentícias ou de gesso / Fonte:

Manual Placostil (2012)............................................................................................................47

Figura 30 – Detalhe de aplicação base protetora sobre as placas cimentícias / Fonte: Manual

Placostil (2012).........................................................................................................................48

Figura 31 – Parede com instalação de Rede de Elétricas / Fonte: Arquivo pessoal (2012)

..................................................................................................................................................49

Figura 32 – Parede com instalação de Redes Hidraulicas / Fonte: Arquivo pessoal

(2012)........................................................................................................................................50

Figura 33 – Fechamento com Siding Vinílico / Fonte: Catálogo Técnico LP_Brasil

(2012)........................................................................................................................................51

Figura 34 – Detalhe Técnico Telhas Shingle / Fonte: Catálogo Técnico LP_Brasil

(2012).......................................................................................................................................52

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SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 12

2. HISTÓRIA DO LIGHT STEEL FRAME ................................................................................................ 13

3. DEFINIÇÃO ..................................................................................................................................... 14

4. VANTAGENS .................................................................................................................................. 15

5. CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA .................................................................................................... 16

6. OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 17

6.1 Objetivo Geral ......................................................................................................................... 17

6.2 Objetivos Específicos ......................................................................................................... 17

7. PROJETO ........................................................................................................................................ 18

7.1 Diretrizes de Projeto ................................................................................................................... 18

8. FUNDAÇÕES .................................................................................................................................. 19

8.1 Escolhas do Sistema de Fundação ............................................................................................... 19

8.2 Tipos de Fundação....................................................................................................................... 19

8.2.1 Radier ................................................................................................................................... 19

8.2.2 Sapata corrida ...................................................................................................................... 22

9. ESTRUTURA ................................................................................................................................... 23

9.1 Elementos Metálicos ................................................................................................................... 23

9.1.1 Tipos de Perfis ...................................................................................................................... 24

9.2 Estruturação dos Painéis ............................................................................................................. 25

9.3 Contraventamento ...................................................................................................................... 26

9.4 Lajes ............................................................................................................................................. 27

9.4.1 Laje Seca ........................................................................................................................ 28

9.4.2 Laje Úmida ..................................................................................................................... 28

9.4.3 Lajes Convencionais em Concreto ................................................................................. 29

9.5 Escadas ........................................................................................................................................ 29

9.6 Cobertura .................................................................................................................................... 31

9.6.1 Projeto de Cobertura............................................................................................................ 32

9.6.2 Soluções estruturais ............................................................................................................. 35

9.6.3 Travamento e contraventamento ........................................................................................ 37

10. VEDAÇÃO ......................................................................................................................................... 39

10.1 Placas cimentícias ...................................................................................................................... 39

10.2 Gesso acartonado ...................................................................................................................... 40

10.3 Painéis OSB ................................................................................................................................ 41

11

10.4 Isolamento Termo-acústico....................................................................................................... 42

10.5 Impermeabilização .................................................................................................................... 43

10.6 Tratamento de Juntas ............................................................................................................... 44

1º Passo – Aplicação de Selante Adesivo DW240 FLEX ................................................................. 44

2º Passo – Aplicação de Fita Dryfit 50mm .................................................................................... 45

3º Passo – Aplicação de massa Cimentícia .................................................................................... 46

4º Passo - Base Protetora .............................................................................................................. 47

11. INSTALAÇÔES ELÉTRICAS E HIDRÁULICAS ....................................................................................... 49

11.1 Instalações Elétricas .................................................................................................................. 49

11.2 Instalações Hidráulicas de Água Quente e Fria ......................................................................... 50

12. REVESTIMENTO ............................................................................................................................... 51

12.1 – Siding Vinílico. ........................................................................................................................ 51

12.2 – Telhas Shingle. ........................................................................................................................ 52

12.3 – Esquadrias. ............................................................................................................................. 52

13. VANTAGENS .................................................................................................................................... 53

13.1 Segurança Estrutural ................................................................................................................. 53

13.2 Isolamento Térmico .................................................................................................................. 53

13.3 Isolamento Acústico .................................................................................................................. 54

13.4 Equilíbrio da umidade no ambiente .......................................................................................... 54

13.5 Ganho em tempo ...................................................................................................................... 55

13.6 Redução de custos .................................................................................................................... 55

13.7 Versatilidade na construção ...................................................................................................... 55

13.8 Meio Ambiente.......................................................................................................................... 56

14. MÃO DE OBRA ................................................................................................................................. 57

15. CUSTO .............................................................................................................................................. 58

15.1 Comparação de Custos .............................................................................................................. 58

15.2 Planilha Comparativa de Custos (Steel Frame X Convencional) ............................................... 59

16. SUSTENTABILIDADE ......................................................................................................................... 61

17. CONCLUSÃO .................................................................................................................................... 62

18. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS: ...................................................................................................... 63

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1. INTRODUÇÃO

Diante do crescimento populacional e com a maior demanda habitacional imobiliária

brasileira, junto a falta de mão de obra de pedreiros/serventes e etc, a indústria da construção

civil iniciou a tropicalização dos projetos habitacionais para métodos construtivos

racionalizados.

O Ligh Steel Frame (LSF) é um sistema construtivo pré-engenheirado que utiliza o

aço galvanizado e/ou aço galvalume em sua estrutura principal. Desenvolvido e utilizado

principalmente nos países desenvolvidos como Estados Unidos, Canadá, Japão e países da

Europa, o LSF vem ganhando cada vez mais espaço no mercado brasileiro, inicialmente

utilizado em construções comerciais e agora nas construções residenciais.

O aço utilizado nas construções LSF é um material ecologicamente correto, eficiente e

de soluções tecnológicas inteligentes. Unindo tecnologia, eficiência e contribuindo com o

meio ambiente, o aço vem surgindo como uma grande alternativa, permitindo aos construtores

que diminuam o desperdício e aumentem a produtividade.

Para apresentar essa novidade utiliza-se de toda sua eficácia para expor desde a sua

fabricação até seus métodos de aplicação, passo a passo da obra.

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2. HISTÓRIA DO LIGHT STEEL FRAME

O Light Steel Framing, estrutura de aço leve, surgiu nos Estados Unidos, no final do

século XIX, quando as siderúrgicas começaram a disponibilizar aços de espessuras menores e

com maior resistência a corrosão, e se intensificou após a passagem do furacão Andrew,

quando as estruturas de madeira “Wood Framing” foram substituídas pelas estruturas de aço.

No Brasil, o Steel Framing começou a surgir por volta de 1998, e hoje é um dos

métodos de construção seca mais utilizada no país. Utiliza perfis de aço galvanizado

combinados com painéis cimentícios, placas de gesso acartonado, entre outros materiais. É

um método rápido, seguro e dinâmico, resistente ao fogo e com excelente desempenho

térmico e acústico pois suas paredes possuem capacidade estrutural e possibilita também a

construção de lajes secas.

Dessa forma, este trabalho tem como objetivo analisar quais as vantagens da utilização

do sistema Light Steel Framing como técnica construtiva, bem como a recente expansão da

utilização desse método, quando comparado com a construção tradicional que hoje gera

incômodo, desperdício de matérias e entulhos.

Figura 1 – Fotos Históricas Steel Frame

Fonte: Manual de Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.

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3. DEFINIÇÃO

Define-se Light Steel Frame como o processo pelo qual se compõe um esqueleto

estrutural em aço formado por diversos elementos individuais ligados entre si, passando estes

a funcionar em conjunto para resistir às cargas que solicitam a edificação e dando forma à

mesma. (Freitas e Crasto, 2006).

Podemos interpretar a expressão “Light Steel Framing” como sendo “light = leve”,

“steel = aço” e “framing” derivado da palavra “frame = estrutura, esqueleto”.

Este sistema de construção é também conhecido no Brasil como "construção a seco" e

seu estilo é caracterizado pelo nome "American Home" (Casa Americana).

O sistema construtivo em Steel Frame é formado por perfis metálicos em aço

galvanizado, com qualidade assegurada através de rigoroso processo de industrialização. Os

perfis metálicos, interligados através de parafusos especiais autobrocantes, formam os painéis

(paredes) que compõem um conjunto autoportante preparado para receber todos os esforços

solicitados pela edificação.

O Light Steel Framing é especialmente vocacionado para edifícios de pouca altura, em

contraste com as estruturas pesadas de grandes prédios de apartamentos. Apesar de serem

usados elementos em aço leve galvanizado para fins não estruturais em edifícios de maiores

dimensões, o termo Light Steel Framing é especialmente usado para edifícios residenciais ou

comerciais até oito pavimentos.

Atualmente, o Brasil domina a tecnologia de obras industrializadas, tanto na área

industrial quanto na residencial, possibilitando a execução de construções com rapidez,

qualidade e conceitos de destaque.

Diversas construtoras nacionais têm se especializado neste segmento oferecendo

sistemas de construção com o mesmo nível de tecnologia empregado nos Estados Unidos,

Canadá, Austrália e muitos outros países.

Utilizando estes avanços, casas populares podem ser construídas em série em menos de

30 dias, e residências de alto padrão em até 120 dias, prazos impossíveis de atingir em

construções convencionais.

O sistema industrializado de construção usa basicamente produtos padronizados de

tecnologia avançada, em que os elementos construtivos são produzidos industrialmente, onde

a matéria prima utilizada, os processos de fabricação, suas características técnicas e

acabamento passam por rigorosos controles de qualidade. Estes materiais padronizados

permitem uma redução significativa de mão de obra, evitando também desperdícios e erros.

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4. VANTAGENS

De acordo com Freitas e Crasto (2006), os principais benefícios e vantagens no uso do

sistema Light Steel Framing (LSF) em edificações são os seguintes:

a) Os produtos que constituem o sistema são padronizados de tecnologia avançada e passam

por rigorosos controles de qualidade, garantindo a mesma.

b) O aço é um material de comprovada resistência e o alto controle de qualidade tanto na

produção da matéria-prima quanto de seus produtos, permite maior precisão dimensional e

melhor desempenho da estrutura.

c) Facilidade de obtenção dos perfis formados a frio já que são largamente utilizados pela

indústria.

d) Durabilidade e longevidade da estrutura, proporcionada pelo processo de galvanização das

chapas de fabricação dos perfis.

e) Facilidade de montagem, manuseio e transporte devido à leveza dos elementos.

f) Construção a seco, o que minora o uso de recursos naturais e o desperdício.

g) Os perfis perfurados previamente e a utilização dos painéis de gesso acartonado facilitam

as instalações elétricas e hidráulicas.

h) Melhores níveis de desempenho termo-acústico, que podem ser alcançados através da

combinação de materiais de fechamento e isolamento.

i) Facilidade na execução das ligações.

j) Rapidez de construção, uma vez que o canteiro se transforma em local de montagem.

k) O aço é um material incombustível.

l) O aço é reciclável, podendo ser reciclado sem perder suas propriedades.

m) Grande flexibilidade no projeto arquitetônico, não limitando a criatividade do arquiteto.

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5. CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA

Segundo Freitas e Crasto (2006) , Light Steel Framing (LSF) é um sistema construtivo

de concepção racional, caracterizado por ser formado de perfis de aço galvanizado fabricados

a frio, compondo uma estrutura de painéis estruturais e não-estruturais, vigas de piso, vigas

secundárias, tesouras de telhado, entre outros componentes.

O sistema LSF é composto por vários componentes e “subsistemas”. Esses

subsistemas são estrutural, de fundação, de isolamento termo-acústico, de fechamento interno

e externo, e instalações elétricas e hidráulicas. (FREITAS E CRASTO, 2006).

É um sistema construtivo aberto, que possibilita a utilização de diversos materiais de

revestimento; flexível, devido à facilidade de reformas e ampliação; racionalizado,

otimizando a utilização dos recursos e o gerenciamento das perdas; customizável, permitindo

total controle dos gastos já na fase de projeto; além de durável e reciclável. (CAMPOS, 2009).

Figura 2 – Desenho Esquemático Residencia em Steel Framing

Fonte: Manual de Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.

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6. OBJETIVOS

6.1 Objetivo Geral

Este trabalho pretende mostrar a racionalização do processo, aumento de

produtividade e implantação de um novo conceito de construção limpa e funcional,

cooperando com o meio ambiente.

6.2 Objetivos Específicos Mostrar a necessidade de qualificação profissional, projetos detalhados e integrados, minimizando perdas e prazos de construção, racionalização de processos, compatibilização entre as etapas de obra, e redução de resíduos em obra.

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7. PROJETO

A construção LSF de uma maneira geral é muita rápida, sendo assim, todos os detalhes e

interferências ora com fundações e instalações elétrica/hidráulicas/gás/etc, deverão estar

prontas junto com a planta de arquitetura para que não ocorram retrabalhos comuns nas

alvenarias tradicionais.

Para que isto ocorra é necessário contratar uma empresa especializada na elaboração

do projeto LSF e na compatibilização dos demais projetos, indicando todos os materiais de

acordo com o padrão da obra e seu cronograma de instalações. Sendo necessários os seguintes

projetos:

• Projeto Arquitetônico.

• Projeto de Fundações.

• Projeto Estrutural.

• Projeto Hidráulico.

• Projeto Elétrico.

• Projeto GLP.

• Projeto Ar Condicionado.

7.1 Diretrizes de Projeto

• Verificar qual o uso a que se destina a construção, o clima da região, o padrão de

acabamento e os critérios de desempenho termo-acústico.

• Especificar sobrecargas de projeto, cargas acidentais, ações do vento e etc.

• Modular o projeto de acordo com as placas de fechamentos e vãos máximos de suporte

das estruturas metálicas.

• Compatibilizar arquitetura com estrutura, instalações e especificar esquadrias.

• Detalhar e especificar sistemas de estanqueidade ao ar e água dos painéis de fechamentos

internos e externos, impermeabilizando e vedando todas as juntas.

• Detalhar e definir os locais de possíveis passagens de prumadas em shafts visando menor

interferência com as estruturas.

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8. FUNDAÇÕES

Por ser um sistema de leve estrutura suas fundações são mais simples, pois exigem

bem menos do que outras estruturas. O radier e as sapatas corridas são as fundações mais

utilizadas, sua escolha depende da topografia, tipo de solo, do nível, do lençol freático e da

profundidade de solo firme.

8.1 Escolhas do Sistema de Fundação

O sistema escolhido pelo projetista leva em conta o peso da estrutura e as condições do

terreno e do solo de suportar a construção. Em alguns casos, o projetista pode também

escolher sapatas isoladas ou estacas, para suportar cargas bem concentradas.

Qualquer que seja a opção especificada para a fundação de construções em Steel Frame,

deve-se verificar o deslocamento de translação e rotação da estrutura pela ação do vento.

Por ser um sistema autoportante, a fundação deve estar perfeitamente nivelada e em

esquadro, permitindo a correta transmissão das ações da estrutura. O sistema Steel Frame

possui pouca maleabilidade para ajustes na obra e, portanto, não deve sofrer nenhuma

interferência decorrente de desvios da fundação. Eventuais paredes fora de esquadro deverão

ter as devidas soluções previstas na etapa de concepção do projeto.

Em comparação com fundações de prédios e casas convencionais de concreto, a

fundação para casa de perfis leves de aço não precisa suportar uma grande carga, por isso é

bem simples.

8.2 Tipos de Fundação

Caso a construção LSF, seja térrea ou com até 2 pavimentos, pode-se adotar a fundação

do tipo radier, sendo perfeitamente possível também a execução sobre vigas baldrames e

sapatas corridas.

8.2.1 Radier

O radier é um tipo de fundação rasa, constituída de uma laje em concreto armado com

cota bem próxima da superfície do terreno, na qual toda estrutura se apóia. Geralmente, é

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dimensionado com base no modelo de placa sobre base elástica, seguindo a hipótese de

Winckler. Neste caso, o solo é visto como um meio elástico formando infinitas molas que

agem sob o inferior da placa, gerando uma reação proporcional ao deslocamento.

Estruturalmente, o radier pode ser liso (como uma laje com espessura constante e sem

nenhuma viga enrijecedora) ou formado por lajes com vigas de bordas e internas, para

aumentar sua rigidez. A escolha de um ou outro esquema depende da resistência do solo, das

cargas atuantes sobre o radier e da intensidade e aplicação das ações da estrutura.

O radier deve possuir certo desnível em seu contorno para que o painel fique protegido

da umidade. A calçada deve ser executada de forma que permita o escoamento das águas

pluviais, recomendando-se uma inclinação em torno de 5%. A distância do contrapiso ao solo,

conforme recomenda a NBR 6122/1994 fundação, deve ser de pelo menos 15 cm, para evitar

a penetração de umidade (Figura 3).

Figura 3 – Detalhe de Radier

Fonte: Arquivo Pessoal (2012)

A execução do radier permite locar as furações para instalações hidráulicas, sanitárias,

elétricas e de telefonia. Essas locações devem ser precisas em relação às posições e diâmetro

dos furos, para que não ocorram transtornos na montagem dos painéis, nas colocações das

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tubulações e dos acessórios e nos serviços subsequentes. Os ajustes tornam-se muito difíceis

se houver grande desalinhamento.

O radier mostra-se mais competitivo quando a edificação possui um só nível e todos os

painéis referentes ao primeiro pavimento são assentados na mesma cota.

Considerando-o como uma estrutura de concreto armado, o radier é interessante, pois

demanda poucas fôrmas, principalmente de madeira, cuja participação no custo da estrutura

convencional pode chegar a 20%.

Se a altura para dimensionamento do radier demandar que parte dele fique enterrado,

pode-se utilizar o solo como fôrma em suas faces, desde que possua resistência necessária.

Para a execução do radier é necessária a limpeza da superfície do terreno ou até mesmo

a retirada de uma camada superficial que pode prejudicar a transmissão da carga para o

terreno. Em seguida, deve-se proceder a correta compactação do solo, para se obter uma boa

camada de suporte.

O radier deve ser executado em terreno nivelado e compactado.

Figura 4 – Detalhe de Ligação Radier x Steel Framing

Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.

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8.2.2 Sapata corrida

A sapata corrida é um tipo de fundação rasa contínua que recebe as ações dos painéis e

as transmite ao solo (TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2008).

Indicada para construções com paredes portantes. Sua base é maior e alargada a fim de

melhor distribuir a ação oriunda do painel ao solo, podendo ser classificada em rígida ou

flexível, dependendo das dimensões das bases. O contrapiso pode ser em concreto ou de

perfis de aço galvanizados.

A sapata corrida pode ser classificada em rígida ou flexível, dependendo das

dimensões das abas. Na prática, adota-se geralmente a sapata rígida. A sapata corrida é

interessante em solos com boa resistência a aproximadamente 60 cm da superfície.

O contrapiso pode ser constituído de concreto ou de uma estrutura com perfis

galvanizados apoiados na sapata. A configuração da sapata corrida, contudo, determina a

necessidade de executar o contrapiso de maneira independente. Nesse caso, pode-se fazer

economia caso não haja necessidade de armadura, o que já ocorre na adoção do radier.

Figura 5 – Detalhe Ligação Sapata Corrida x Steel Framing


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9. ESTRUTURA

9.1 Elementos Metálicos

O sistema steel frame é uma proposta para racionalizar a concepção da estrutura da

edificação utilizando-se perfis dobrados a frio.

Os elementos metálicos utilizados são fabricados a partir de bobinas de aço

Galvanizadas/Galvalume revestidos com zinco ou liga de alumínio-zinco pelo processo

contínuo de imersão a quente ou por eletrofusão (Figura 6).

Figura 6 – Bobinas de Aço Galvanizados


As chapas têm entre 0,80 mm e 3,00 mm de espessura, sendo a mais utilizada a

espessura de 0,95 mm.

Os elementos principais são os perfis, produzidos a partir de dois processos tradicionais:

um consiste num processo contínuo em que uma tira de chapa passa por uma série de

cilindros (perfiladeiras, Figura 7) dobrando-a para gerar a conformação da seção transversal; o

outro, através de dobradeira, que nada mais é que um equipamento de punção que pressiona a

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chapa contra a mesa para efetivar a dobra, obtendo se a seção transversal desejada por vários

reposicionamentos.

Figura 7 – Perfiladeiras


Os perfis mais utilizados são aqueles com configurações e designações conforme a

figura 8. As seções, espessuras usuais e propriedades geométricas de perfis para Steel Frame

são definidas pelas normas NBR 15253 - Perfis de Aço Formados a Frio, com Revestimento

Metálico, para Painéis Reticulados em Edificações: Requisitos Gerais e NBR 6355 - Perfis

Estruturais de Aço Formados a Frio: Padronização.

9.1.1 Tipos de Perfis

O perfil U simples é formado pela alma de comprimento bw e a mesa de comprimento

bf. A mesa também pode ser chamada de flange ou aba.

O perfil UE enrijecido, além da alma e da mesa, possui "enrijecedores" de comprimento

D, sendo extensões das mesas.

25

Os perfis podem possuir, também, enrijecedores intermediários longitudinais,

localizados na alma ou na mesa, que nada mais são que pequenos vincos para aumentar a

rigidez do perfil.

O perfil cartola possui dois enrijecedores de borda, duas almas e uma mesa. A

cantoneira é o perfil formado por duas abas de mesma espessura que podem possuir ou não

iguais comprimentos.

Há, ainda, as fitas e chapas, elementos que não possuem dobras.

Figura 8 – Tipos de perfis utilizados em LSF


9.2 Estruturação dos Painéis

Os painéis podem ser instalados na vertical, para serem utilizados como paredes, e na

horizontal como pisos. Os painéis verticais, na sua maioria, são portantes, isto é, trabalham

como estrutura da edificação, recebendo as cargas e dando estabilidade ao conjunto.

26

A concepção do sistema Steel Frame permite que os painéis trabalhem em conjunto

travando-se entre si e gerando uma integridade na estrutura.

Um painel utilizado em parede é formado pelos montantes e pelas guias.

Os montantes (perfis Ue) são os elementos paralelos verticais normalmente modulados a

cada 400 mm ou 600 mm, que dependendo da solicitação, pode ser de até 200 mm. Essas

modulações estão associadas às dimensões dos elementos constituintes dos sistemas de

acabamento, visando à minimização do desperdício.

A união é executada com parafusos autoperfurantes e auto-atarraxantes com diversas

formas de cabeça (lentilha, sextavada e panela.

Figura 9 – Detalhe Estrutura de Paredes em LSF


9.3 Contraventamento

Como uma estrutura metálica tradicional, há também a necessidade de

contraventamentos, geralmente executados com fitas de aço galvanizado parafusadas em

27

placas de Gusset que, por sua vez, encontram-se nas quinas do painel. Os contraventamentos

podem assumir formas de X ou K, dependendo das condições do projeto.

O travamento horizontal é executado pelos bloqueadores, de perfis U ou Ue, conectados

aos montantes ou vigas. Introduz-se, também, uma fita metálica que une os montantes do

painel entre si e com os bloqueadores. Esse conjunto bloqueador-fita aumenta a capacidade

resistente do painel, pois diminui o comprimento de flambagem dos montantes e tenta impedir

a torção do montante em torno de seu eixo longitudinal. O número de linhas de bloqueadores

e fitas depende da altura do painel e das suas solicitações.

Figura 10 – Detalhe Contraventamento Vertical em LSF


9.4 Lajes

Os painéis de piso são montados a partir de perfis Ue paralelos, com a mesma

modulação das paredes, formando as vigas e em suas extremidades instalam-se as guias,

denominadas sanefas. Nas extremidades das vigas, onde se apóiam painéis, deve-se colocar

28

um enrijecedor de alma para combater a flambagem local da seção transversal desse

elemento, dada à ação das cargas normais verticais oriundas dos montantes do painel do

pavimento superior nessas extremidades.

9.4.1 Laje Seca

Placas pré-fabricadas sobre as vigas de perfis Ue.Tais placas podem ser compostas por

fibras de madeira orientadas ou por madeira laminada ou sarrafeada contraplacada por lâmina

de madeira, recebendo ou não revestimento cimentício em suas faces.

Figura 11 – Detalhe Laje Secal em LSF


9.4.2 Laje Úmida

Normalmente executada com uma chapa de aço ondulada (steel deck) parafusada às

vigas e preenchida com concreto e armadura contra fissuramento.

29

Figura 12 – Detalhe Laje Úmida em LSF


9.4.3 Lajes Convencionais em Concreto

Normalmente moldadas "in loco" ou pré-fabricadas, porém essas, assim como a laje

úmida, desviam-se do conceito de construção a seco, que é premissa do sistema steel frame.

9.5 Escadas

O sistema Steel Frame também oferece soluções para a execução das escadas. A escada

com vão aberto é montada a partir de uma viga caixa, constituída por dois ou mais perfis Ue,

na inclinação necessária, com a estrutura dos degraus, formada por perfis U dobrados, nela

parafusada. Essa estrutura está pronta para receber o piso e os espelhos, que podem ser de

painel de madeira sarrafeada, placas compostas por fibras de madeira orientadas, madeira

maciça, ou qualquer outro material com a resistência necessária

30

As escadas fechadas podem ser formadas por painéis com seu topo inclinado e

utilizando perfis U dobrados para formação dos degraus. Uma outra concepção é a da

utilização de painéis escalonados compostos por montantes de perfis Ue e guias de perfis U

que, se necessário, podem receber um painel auxiliar para o assentamento da placa do piso. Se

o material da placa de piso fornecer a resistência necessária às solicitações, esse painel pode

ser desprezado.

Os painéis que compõem a estrutura e o fechamento da edificação podem ser

confeccionados na obra ou pré-montados. A opção pela pré-montagem implica uma

montagem mais precisa dos painéis e menor tempo de trabalho em canteiro de obras. Para a

execução dos painéis em fábrica as montagens são feitas sobre uma mesa com largura um

pouco superior à altura da parede e comprimento em torno de 5 m a 6 m. Os painéis pré-

montados fora da obra são transportados até o local de instalação sem maiores complicações,

sendo, portanto, uma solução ideal para obras que possuem pouco espaço no canteiro.

Figura 13 – Detalhe Escada em LSF


31

9.6 Cobertura

A cobertura destina-se a proteger as edificações da ação das intempéries.

A definição da cobertura da edificação depende, entre outros fatores, de: dimensões dos

vãos que deverão ser vencidos; ações da natureza; opções arquitetônicas e estéticas; condições

locais e a relação custo-benefício.

De um modo geral, os elementos das coberturas são:

a) vedação propriamente dita (telhas), que pode ser de diversos materiais;

b) a armação ou conjunto de elementos que dão suporte à cobertura, como as ripas, caibros,

terças, tesouras, treliças, elementos de contraventamento;

c) o sistema de escoamento das águas pluviais, como condutores, calhas e rufos.

Construtivamente, as coberturas próprias para Steel Frame possuem as mesmas

características e princípios das estruturas convencionais. Portanto, podem ser utilizadas com

telhas metálicas, cerâmicas, fibrocimento e shingle, entre outras.

As coberturas prontas para Steel Frame, por sua leveza e versatilidade, podem ser

utilizadas em edificações de sistemas construtivos tradicionais e são capazes de vencer

grandes vãos, inclusive podem ser empregadas em galpões e edificações de usos gerais de

serviços.

A estrutura da cobertura deve suportar, além de seu peso, o peso da vedação, forros

suspensos, mantas térmicas ou acústicas, ações devidas ao vento, os equipamentos e as

instalações que nela se apóiam, além da sobrecarga de pessoas quando a cobertura estiver em

manutenção periódica. A norma "NBR 8800 - Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas

Mistas de Aço e Concreto de Edifícios" prevê que, se nenhum outro valor mais específico

puder ser avaliado, deve ser considerada uma sobrecarga de 0,25 kN/m² na área projetada da

cobertura, para atender também eventual empoçamento de água em função dos caimentos.

Devem ser levadas em consideração, ainda, no dimensionamento dos elementos estruturais, as

ações decorrentes do processo construtivo ou de montagem.

Materiais para executar estruturas de coberturas de Steel Frame utilizam os mesmos

perfis de aço galvanizado empregados na estrutura das paredes, que são os perfis U e UE, com

alma de 90 mm, 140 mm ou 200 mm de altura.

O conceito de alinhamento das cargas, empregado na execução do restante da estrutura

da construção, deve valer também para a cobertura. Os perfis metálicos devem se posicionar

entre si de tal forma que gerem o mínimo de excentricidade e transmitam as ações citadas sem

gerar efeitos substanciais de segunda ordem.

32

Para tanto, construtivamente, os perfis que compõem a tesoura, treliça ou conjunto de

caibros devem ter suas almas alinhadas às almas dos montantes das paredes que as suportam,

para que os esforços não produzam efeitos não avaliados no dimensionamento.

Uma das soluções de cobertura possíveis, utilizando-se Steel Frame, é o plano

horizontal impermeabilizado. Esse plano pode ser executado com laje úmida ou com laje seca,

montada por placas industrializadas de madeira de fibras orientadas (Oriented Strand Board)

com revestimento cimentício. Essas lajes devem receber impermeabilização adequada e ter

inclinação suficiente para o escoamento da água. O caimento deve ser executado pela

variação na espessura da camada de proteção mecânica.

A estruturação dessas lajes pode ser feita com vigas de perfis U enrijecidos ou, no caso

de grandes vãos ou de carregamentos maiores, podem ser empregadas treliças planas. Deve-se

dar atenção especial para a estabilização lateral do conjunto, que é feita com fitas metálicas ou

perfis de contraventamento.

9.6.1 Projeto de Cobertura

Em geral, os telhados são a solução mais comum para a cobertura de edificações Steel

Frame.

São constituídos por uma ou mais superfícies, que podem ser planas, curvas ou mistas.

As coberturas em planos inclinados, denominadas popularmente de "águas", podem ter apenas

um plano único (uma água) ou vários planos interseccionados formando um sistema

complexo adequado às funções técnica e estética da construção. Os telhados inclinados

possuem também a capacidade de criar uma proteção térmica, pela presença da camada de ar

(colchão de ar) entre a cobertura e a laje ou o forro.

As coberturas inclinadas com Steel Frame seguem a concepção estrutural do telhado

convencional de madeira, substituída, nesse caso, por perfis galvanizados. Os telhados

concebidos com planos inclinados podem ser estruturados em tesouras convencionais ou por

um conjunto de caibros.

Os telhados inclinados de Steel Frame podem receber vários tipos de telhas. No caso de

telhas cerâmicas ou shingles, é necessário um apoio contínuo, geralmente de madeira de fibras

orientadas (OSB), com manta protetora de impermeabilização. Quando utilizadas telhas

metálicas, estas podem funcionar como diafragmas, melhorando a rigidez do sistema

33

estrutural da cobertura. Além disso, permitem que o espaçamento dos caibros seja maior, pois

as telhas metálicas vencem vãos maiores.

Em telhados executados com caibros, geralmente utilizam-se perfis U ou Ue, cortados e

montados no local da obra. Essa opção é interessante, pois se obtém certa economia em

relação à tesoura, por utilizar menor quantidade de elementos de aço. Contudo, dependendo

da combinação de alguns fatores como vão e ações, podem-se utilizar perfis duplos para

compor a seção transversal dos caibros ou, ainda, empregar pequenas treliças inclinadas.

Fundamentalmente, os caibros, semelhantemente ao posicionamento em um telhado

convencional de madeira, apoiam-se numa extremidade na cumeeira e, no caso do sistema

estrutural Steel Frame, nos painéis portantes que, por sua vez, transmitem as solicitações da

cobertura à fundação. A diferença de nível desses apoios gera a inclinação do caibro, tendo-

se, então, que estabelecer a altura da cumeeira em função do vão, dos painéis, do tipo de telha

e outras condições de projeto.

Dependendo do projeto, os painéis internos podem auxiliar na sustentação dos caibros

introduzindo-se escoras. Por sua vez, a cumeeira pode ser um painel estrutural contínuo ou,

mais comumente, uma viga de perfil U ou Ue. No caso do apoio do caibro no painel, utilizam-

se, comumente, enrijecedores de alma e cantoneiras aparafusadas às guias, e nas ligações

entre os caibros e a cumeeira, cantoneiras aparafusadas à alma desses perfis. Quando o

telhado possui mais de duas águas, o encontro de diversos painéis inclinados gera, no projeto,

espigões e rincões, montados a partir de perfis U e Ue.

Os caibros devem ser contraventados, pois não possuem rigidez lateral suficiente para

resistir às ações do vento. Esse sistema de contraventamento dos caibros fornece uma rigidez

adicional à estrutura do telhado como um todo e para isso, podem-se utilizar perfis U, UE,

fitas de aço galvanizadas e placas que introduzam o efeito de diafragma. As uniões desses

elementos devem ser dimensionadas e projetadas para que, entre outras situações, não

ocorram perdas de estabilidade locais dos perfis, principalmente nas fixações nas mesas entre

caibros e vigas, e não atinjam situações limites nas verificações das ligações aparafusadas.

34

Figura 14 – Projeto de Cobertura em LSF


35

9.6.2 Soluções estruturais

A solução mais comum nas coberturas de residências e pequenos galpões são as treliças

inclinadas, geralmente conhecidas como tesouras.

Dependendo das condições do projeto, as tesouras podem possuir diversas

conformações para atender às ações e às flechas pertinentes a cada projeto.

As tesouras possuem a vantagem de serem capazes de vencer grandes vãos sem apoios

intermediários, com grande economia de material. As tesouras de Steel Frame têm substituído

as de madeira pela rapidez de instalação, regularidade dimensional, resistência e leveza dos

elementos estruturais, além de serem imunes aos ataques de insetos e fungos.

As tesouras podem ter várias formas treliçadas que são adotadas pelo projetista,

levando-se em consideração fatores estéticos, estruturais, culturais, de disponibilidade de

materiais e mão-de-obra, entre outros.

As tesouras podem ser do tipo Howe, Pratt, Fink, N, N invertido, K etc. As tesouras em

Steel Frame podem ser tanto pré-fabricadas e transportadas prontas quanto serem montadas

no local da obra. As tesouras pré-fabricadas, estimulando a racionalização da obra que o

sistema oferece, possuem a vantagem de ter maior precisão dimensional e implicam menor

tempo de trabalho no canteiro. Em contrapartida, as tesouras fabricadas "in loco" podem

necessitar de grande espaço para montagem e pessoal especializado na obra para esse tipo de

fabricação.

A tesoura é uma estrutura estável aos esforços verticais se esses forem introduzidos nos

nós. Assim, as barras só estão sujeitas a esforços axiais, uma vez que a tesoura (treliça) é

concebida com nós articulados.

No sistema Steel Frame, as tesouras possuem seus elementos estruturais em perfis Ue e,

basicamente, são constituídas pelo: banzo superior (que possui a inclinação do plano da

cobertura definida pelo projetista em função dos fatores já mencionados); banzo inferior (que

geralmente é horizontal e pode permitir a sustentação do forro); montantes (que são os

elementos estruturais da tesoura instalados na posição vertical ligados nas extremidades aos

banzos); o montante central (que recebe o nome de pendural) e diagonais (que são os

elementos inclinados em relação aos montantes e vinculam-se aos banzos superior e inferior).

Nas tesouras em Steel Frame introduzem-se, ainda, os enrijecedores de apoio, para auxiliar na

transmissão dos esforços e impedir a flambagem local dos banzos.

36

Figura 15 – Detalhe Tesouras em LSF


Os beirais perpendiculares às tesouras são normalmente constituídos pelo

prolongamento dos banzos superiores além do apoio mais baixo (geralmente o painel

estrutural), gerando o beiral do telhado. As bordas desse banzo superior são arrematadas com

um perfil U que funciona como sanefa. O painel de fechamento do oitão, para fechamento de

telhados de duas águas, segue a necessidade geométrica estabelecida pela inclinação do

telhado e o prolongamento do beiral. No oitão, utilizam-se perfis Ue como ripas e prolongam-

se o tanto permitido pelo cálculo estrutural para a formação do beiral. Esse beiral sobre o

oitão também pode ser construído, quando há necessidade de maior projeção, com um painel

semelhante ao das paredes instalado inclinado.

Telhados com quatro águas ou com interseção de planos inclinados podem ser

construídos de vigas e caibros, painéis ou com tesouras auxiliares. No caso de vigas e caibros,

seguem-se as considerações feitas anteriormente para esse tipo de estruturação. Para o caso de

37

uso de painéis, a interseção dos planos inclinados se faz com espigões compostos por perfis U

e Ue.

No caso de utilizar a tesoura para concepção do telhado de quatro águas, deve-se formar

uma sequência de tesouras auxiliares com alturas diferentes tais que sugiram a conformação

das águas do telhado, respeitando as inclinações necessárias, apoios de terças, cumeeiras e

outros elementos que compõem esse tipo de cobertura.

Figura 16 – Detalhe Telhado em LSF


9.6.3 Travamento e contraventamento

Cada tesoura, individualmente, é instável lateralmente, por isso é necessário introduzir

travamentos e contraventamentos de maneira a formar um conjunto rígido. O

contraventamento inadequado da cobertura pode causar várias patologias à estrutura, podendo

levá-la ao colapso. Se bem dimensionado e executado, o contraventamento assegura a

estabilidade da estrutura durante a sua montagem e uso na sua vida útil. Aliás, o

38

contraventamento interfere não só no comportamento da estrutura como também nos

elementos estruturais secundários, telhas, apoios, forros e instalações sustentadas pela

cobertura.

O contraventamento deve atuar de maneira que as tesouras do telhado trabalhem como

uma estrutura única e possibilite resistir e absorver as solicitações aplicadas às estruturas

dentro dos limites estabelecidos por norma, tanto para os esforços como para as deformações.

Para garantir a estabilidade do conjunto no plano do banzo inferior das tesouras,

dimensiona-se um contraventamento com fitas metálicas galvanizadas diagonais. Esse

contraventamento tem a função de impedir o deslocamento das tesouras e é também

importante para manter o alinhamento desejado entre as paredes da edificação.

O contraventamento lateral é composto por perfis U e Ue que são fixados a tesouras

paralelas e podem auxiliar também na resistência dos banzos, pois, coerentemente instalados,

podem diminuir o comprimento de flambagem das barras, servindo também na transmissão de

esforços, especialmente aqueles gerados pela ação do vento.

A instalação dos contraventamentos é para também absorver os efeitos de torção que a

estrutura como um todo pode observar a partir de ações como vento, variações de temperatura

entre outras e gradientes de esforços entre estruturas e subestruturas.

Figura 17 – Detalhe Contraventamento das Tesouras em LSF


39

10. VEDAÇÃO

10.1 Placas cimentícias

As placas cimentícias substituem o gesso acartonado em áreas expostas a intempéries,

podem ser utilizadas como fechamento externo ou interno dos painéis. Possuem baixo peso

próprio, são resistentes a impactos, umidade, de fácil execução e compatível com a maioria

dos acabamentos ou revestimentos. São formadas da mistura de cimento Portland, fibras de

celulose ou sintética e agregados.

Figura 18 – Placa cimentícia

Fonte: Catálogo Brasilit (2012)

Figura 19 – Especificações placa cimentícia

Fonte: Catálogo Brasilit (2012

40

10.2 Gesso acartonado

Constitui o fechamento vertical da face interna dos painéis estruturais e não estruturais

que constituem o invólucro da edificação, e também o fechamento das divisórias internas

(FREITAS E CRASTO, 2006).

O sistema Drywall é constituído de aço galvanizado em menores dimensões,

suportando apenas o peso dos fechamentos e revestimentos, e de peças sustentadas fixadas em

sua estrutura.

São chapas leves de gesso, oferecidas no mercado nos modelos: Placa Standard

(destinadas a áreas secas), Resistente à Umidade (placa verde) e Resistente ao Fogo (placa

rosa).

Figura 20 – Paredes de gesso

Fonte: Manual Placostil (2012)

Figura 21 – Especificações placas de gesso


41

10.3 Painéis OSB

É um painel estrutural composto por camadas cruzadas que lhe confere alta resistência

mecânica e rigidez, OSB significa “Oriented Strand Board” ou painel de tiras de madeira

orientadas, são utilizadas no fechamento externo dos Frames de parede e telhado (Sheating)

podem ser executados com chapas OSB-HOME (Figura 22),de espessura = 11 mm

dimensionados pelas normas técnicas da AISI, e duplo chapeamento da laje com OSB 18 mm

(subfloor) e OSB 12mm (underlayment), que contribuem de forma importante no

contraventamento da estrutura.

As chapas são fixadas diretamente nos perfis estruturais com parafusos, sobre manta

impermeável justaposta ao perfil. As juntas das chapas são tratadas com produtos

especificados pelo fabricante.

Figura 22 – Painel OSB

Fonte: Manual CES LP_Brasil (2012)

Figura 23 – Especificações painel OSB


42

10.4 Isolamento Termo-acústico

Dentro das paredes internas e externas e laje de pavimentos, é feito o isolamento termo-

acústico com feltro em lã de vidro ou de rocha (Figura 24), cerca de 5 vezes superior ao

sistema convencional. Permite ainda uma melhor troca de ar da construção, mantendo bons

índices de temperatura e umidade. Além disso, o sistema permite escolher o tipo de

isolamento (maior ou menor) em cada parede, de acordo com a necessidade do cliente.

Figura 24 – Painéis de Isolamento

Fonte: Catálogo ISOVER (2012)

Figura 25 – Especificações painéis de Isolamento

Fonte: Catálogo ISOVER (2012)

43

10.5 Impermeabilização

As bases inferiores que compõem os painéis de aço galvanizado são revestidas por

mantas impermeabilizantes auto-adesivas de neoprene, como interface ao concreto da laje de

fundação.

As faces externas dos perfis que compõem a estrutura das paredes de elevação externas,

e a estrutura do telhado são revestidas com Barreira/Difusor de umidade com característica de

evitar condensação interna, garantindo estanqueidade contra presença de água ou umidade.

Figura 26 – Detalhes de Impermeabilizações


44

10.6 Tratamento de Juntas

Conforme especificações técnicas dos fabricantes de Placas Cimentícias e de Gesso

acartonado, todas as juntas deverão ser tratadas para que as placas se movimente com a

estrutura do LSF e não ocorram fissuras.

Para os vários tipos de tratamento superficial e de juntas, o ideal é utilizar selantes,

aplicações de fitas com posterior aplicação de massa e para garantia de impermeabilização

dos painéis externos a aplicação de bases protetoras, conforme especificado abaixo;

1º Passo – Aplicação de Selante Adesivo DW240 FLEX

É um polímero de alta performance à base de Poli Éter Siloxano e de promotores de

adesão. Possui alto poder de adesão, de cura neutra é completamente elástico, resistente à

água, vibrações, movimentações e envelhecimento. Compatível para uso em vidros

laminados, insulados e refletivos, indicado contra delaminação, esbranquecimento ou

amarelamento das resinas dos laminados.

Ideal para juntas de dilatação (construção em Steel frame e convencional). Juntas e

preenchimento de pisos e paredes, blocos de concreto, alvenaria e metal. Fixa todos os tipos

de materiais porosos e não porosos como: pedras, concreto, mármore, granito, cortiça,

poliestireno, policarbonato, ABS, EVA, EPDM, PVC e outros plásticos (exceto PP,PE,

PTFE), gesso, vidro, porcelana, cerâmica, açõ, alumínio e outros metais, madeira, pinho,

MDF, entre outros.

Resiste à alta e baixa temperatura, flexível, mesmo em condições adversas, alto poder

de adesão, baixo teor de VOC, é aplicável em áreas úmidas e aceita pintura.

45

Figura 27 – Detalhe de aplicação de selante entre as placas cimentícias.


2º Passo – Aplicação de Fita Dryfit 50mm

A fita Dryfit é composta por fios de fibra de vidro entrelaçados que formam uma

malha. Com uma das faces auto adesiva, a Dryfit é de fácil aplicação e ideal para evitar

trincas ou fissuras, sendo desenvolvida especialmente na utilização do Sistema Drylevis no

tratamento de trincas e juntas entre placas drywall cimentícias em parede ou teto, sendo

aplicada diretamente sobre a união das chapas.

A fita é Alcali resistente não degradando na presença de cimento, resistente contra

raios UV quando aplicado em ambiente externo e as fibras de vidro proporcionam maior

resistência e durabilidade.

46

Figura 28 – Detalhe de aplicação de fita sobre as placas cimentícias ou de gesso.


3º Passo – Aplicação de massa Cimentícia

Específica para o tratamento de juntas de dilatação das chapas cimentícias (Steel

Frame), ou de gesso (Drywall). São utilizados em áreas internas e externas, em tratamento de

encontro entre as placas. As juntas nas placas cimentícias ou nas placas de gesso são os

pontos mais críticos do sistema de acabamento. Elas devem ser preenchidas com a Massa

Cimentícia do Sistema Solutions Aistretch garantindo a perfeita adaptação aos movimentos

naturais e tensões sofridas pelas estruturas.

É um composto mono componente, pronto para uso, formulado especialmente para

atender todas as necessidades dos sistemas das placas cimentícias (Steel Frame) e gesso

(Drywall), para qualquer tipo de obra. Produto de alto poder de enchimento com alta

flexibilidade, evitando o surgimento de trincas e microfissuras, sendo impermeáveis à água e

permeável ao vapor, a superfície libera em forma de vapor, toda a umidade permanecendo

sempre seca, evitando o surgimento de bolhas e descascamentos.

47

Figura 29 – Detalhe de aplicação de massa sobre as placas cimentícias ou de gesso.


4º Passo - Base Protetora

Exclusivamente para o Sistema Solutions Airstretch, prepara a superfície para receber

os demais componentes do sistema, mantendo as propriedades naturais da estrutura base.

Este produto cria uma perfeita interface com o substrato reforçando a integridade deste

com os revestimentos do Sistema Solutions Aistretch. Permite a transferência de umidade e

previne problemas de adesão e delaminação. Reduz a absorção do substrato.

A película formadora é permeável ao vapor e impermeável à água, possui alto poder

de penetração e secagem ultra rápida.

48

Figura 30 – Detalhe de aplicação base protetora sobre as placas cimentícias.


49

11. INSTALAÇÔES ELÉTRICAS E HIDRÁULICAS

11.1 Instalações Elétricas

As instalações elétricas são feitas com eletrodutos convencionais, e normalmente com

tubos rígidos de cor amarela, para diferenciar dos tubos rígidos pretos usados nas instalações

hidráulicas. Sempre se baseando no projeto de elétrica, os eletrodutos convencionais são

passados entre os perfis de aço galvanizado. Depois da colocação dos eletrodutos, devem ser

instaladas as mantas de isolamento térmico e acústico e os painéis de gesso acartonado das

paredes internas, que vão servir de base para a colocação das caixinhas e tomadas. Existem

vários modelos de caixa de distribuição próprios para o sistema. Os acabamentos finais como

interruptores e tomadas são os mesmos utilizados nos sistemas convencionais. É importante

ter à mão ferramentas como serra copo, lima e solda elétrica.

Figura 31 – Parede com instalação de Rede de Elétricas

Fonte: Arquivo pessoal (2012)

50

11.2 Instalações Hidráulicas de Água Quente e Fria

As instalações hidráulicas também podem ser feitas com tubulações convencionais,

mas é mais indicada a utilização de tubos bem moles e flexíveis conhecidos como tubos PEX,

de polietileno reticulado, que resistem a altas temperaturas e podem ser utilizados tanto para

água fria como para água quente, de maneira a garantir muito mais rapidez na hora da

instalação. Nos banheiros, podem ser utilizados quadros de distribuidores chamados de

manifold que são ligados diretamente aos pontos de consumo, sem conexões intermediárias.

As conexões para a instalação de água quente e fria em um lavatório de

banheiro podem ser aparafusadas em esperas localizadas sobre uma barra de reforço,

juntamente com o encaixe de rosca para a ligação dos engates cromados. Os registros de água

quente e fria individual para abastecimento da torneira da cozinha e registros aparentes

também são instalados sobre essa barra de reforço. Depois de instalados, pode ser feito o

revestimento com cerâmica ou pintura.

Figura 32 – Parede com instalação de Redes Hidraulicas

Fonte: Arquivo pessoal (2012)

51

12. REVESTIMENTO

Sobre a estrutura, com os fechamentos e devidamente protegida com o difusor de

umidade, podem ser aplicados quaisquer componentes utilizados como revestimentos e

acabamentos que são habituais da construção como: pintura (texturizadas, lisas),

revestimentos cerâmicos (pisos, azulejos, tijolo à vista).

12.1 – Siding Vinílico.

Trazido recentemente ao Brasil, o Clapboard Vinílico demonstra ser um dos materiais

de revestimento mais recomendados para o sistema Steel Frame, pois agrega, além da

qualidade superior e da baixa manutenção, produtividade de obra.

Figura 33 – Fechamento com Siding Vinílico

Fonte: Catálogo Técnico LP_Brasil (2012)

52

12.2 – Telhas Shingle.

Igualmente, recém chegado e ainda importado, o telhado com telhas shingle asfáltica, dá

ao produto final construído característica térmica (através da ventilação ocorrida do beiral até

a cumeeira), beleza e durabilidade garantida pelo fabricante.

Figura 34 – Detalhe Técnico Telhas Shingle

Fonte: Catálogo Técnico LP_Brasil (2012)

12.3 – Esquadrias.

As esquadrias de alumínio e as portas podem ser colocadas diretamente na fábrica o que

elimina o trabalho artesanal do marceneiro e do serralheiro na montagem de esquadrias e

portas.

53

13. VANTAGENS

13.1 Segurança Estrutural

A resistência da estrutura é assegurada pelo metal. Neste sentido, uma casa no sistema

Steel Frame não difere de qualquer outra casa de alvenaria. A resistência estrutural de

qualquer casa convencional é assegurada pelo uso de barras de ferro embutidas em pilares de

cimento areia e pedra. No entanto, no primeiro caso, são usados perfis e vigas de aço

galvanizado em espaçamentos de 60 cm ou menos.

A construção de uma casa em Steel Frame pode ser comparada a uma enorme caixa

metálica reforçada por um revestimento estrutural, sendo usualmente escolhidas as placas de

OSB, ou fitas metálicas de contraventamento e fechamento em placas cimentícias para esse

efeito. Visto que não são empregues pontos de soldas, são eliminados pontos frágeis de

ruptura.

A casa torna-se uma estrutura flexível, adaptando-se às mínimas variações do terreno,

não abrindo fissuras nas paredes e sem apresentar o risco de queda de colunas ou de placas na

eventualidade de um sismo violento. Para isto também contribui o baixo peso da inteira

edificação e a uniformidade na distribuição das cargas, atenuando os pontos de concentração

de forças e de tensões.

13.2 Isolamento Térmico

Uma das mais apreciadas qualidades numa casa e talvez a menos conseguida é o

isolamento térmico. Os materiais deveriam conferir à habitação um completo escudo contra as

variações de temperatura e de umidade sentidas no exterior. Nestes aspectos, uma casa com

estrutura em Steel Frame é completamente isolada do exterior por placas de poliestireno

expandido, OSB e/ou placa cimentícias, vários centímetros de lã de vidro ou de rocha e gesso

acartonado. As características tanto do poliestireno, como da lã de vidro ou de rocha conferem

ao edifício uma proteção térmica impossível de conseguir numa construção convencional.

54

13.3 Isolamento Acústico

Na maior parte das edificações modernas é necessário levar em consideração o som

produzido em outras dependências da casa ou mesmo o ruído proveniente do exterior.

As lãs de vidro ou de rocha, utilizadas na cavidade interior das paredes, são eficazes não

só pela sua estrutura como também pela sua densidade, sendo consideradas por testes

laboratoriais como possuindo alto poder de isolamento acústico. Por estes motivos, uma casa

com estrutura metálica tem uma sonoridade diferente de uma casa convencional. O som

produzido no interior de uma divisão é refletido pelas paredes e transmitido por elas,

impedindo várias vezes mais a propagação do ruído do que uma parede de tijolo. Este efeito

provoca um som diferente, dando a sensação de parede oca quando se bate nas paredes, visto

que o som do impacto não é totalmente transferido para a outra face.

Os ruídos de impacto ou de percussão nos pisos podem ser minimizados ou mesmo

eliminados pela aplicação de lã de vidro ou de rocha de alta densidade, ou outros materiais

adequados, diretamente sob o OSB que reveste a estrutura da laje e finalmente aplicar o

pavimento final.

13.4 Equilíbrio da umidade no ambiente

Numa casa Steel Frame são empregados materiais isolantes que, por si só, mantêm o

ambiente numa temperatura que evita tais condensações. Adicionalmente, todas as paredes

interiores são revestidas de gesso acartonado que, sendo poroso, pode absorver o excesso de

umidade para depois o devolver ao ambiente quando este estiver mais seco.

O fato de os edifícios com estrutura em aço galvanizado serem usualmente revestidos

com rebocos térmicos no exterior, ao acrescentar o isolamento com placas de lã de rocha ou

de vidro na cavidade das paredes entre perfis montantes, garante que o ponto de orvalho ou de

condensação ocorra sempre no exterior da parede e nunca no seu interior, tal como é habitual

nas paredes convencionais com dois panos de alvenaria em tijolo entre os quais são colocadas

placas de poliestireno. Esta solução deveria ser ventilada e drenada visto que o ponto de

orvalho ocorre no interior das paredes, sendo que isto raramente é feito em qualquer

construção convencional.

55

13.5 Ganho em tempo

O baixo peso dos materiais, apesar das grandes dimensões, a utilização de sistemas de

fixação mecânica ao invés de cimento, a aplicação de argamassas de rápida secagem para

rebocos exteriores, a facilitada da colocação de tubulações e condutores elétricos por não ser

necessária a abertura de paredes e ainda muitas outras técnicas fáceis e rápidas utilizadas nos

edifícios Steel Frame, diminuem consideravelmente a mão de obra e, consequentemente, o

tempo necessário para a conclusão dos trabalhos. Assim, é usual conseguir uma redução de

metade do tempo necessário para a construção quando comparada com a construção

convencional. Nas habitações com estrutura metálica poupa-se na mão de obra e investe-se na

qualidade dos materiais básicos.

13.6 Redução de custos

Apesar de se utilizarem profissionais especializados e experientes, obviamente com

vencimentos superiores aos demais trabalhadores da construção civil, o rendimento dos

mesmos é superior à média, o que se traduz em reduções no valor da mão de obra e a

consequente diminuição do custo final. Além das vantagens na segurança e no conforto, o

aumento previsto no número de construções com estrutura metálica tornará este tipo de

habitações mais comuns e, portanto, ainda mais competitivas no que concerne ao custo final.

O aumento de consumo de certo tipo de materiais e equipamento obrigará a diminuição do

preço de aquisição de matéria prima até se alcançarem valores semelhantes aos da construção

convencional. Perspectivam-se, em médio prazo, melhores condições para futuros

compradores e construtores deste sistema.

13.7 Versatilidade na construção

O sistema construtivo Steel Frame possui ainda a vantagem de se adaptar a qualquer tipo

de projeto, desde as mais simples e lineares garagens até vivendas de arquitetura bastante

elaborada.

Este tipo de estruturas adapta-se também a grandes obras de recuperação e reabilitação

de edifícios antigos. Muitos destes foram construídos em estrutura de madeira e ferro pesado.

56

Mesmo graves deficiências estruturais poderão ser solucionadas pelo uso de vigas leves de

aço galvanizado tanto em pavimentos como em telhados.

13.8 Meio Ambiente

Atualmente todos os envolvidos na construção civil, estão cada vez mais preocupados

com o impacto do seu trabalho, na energia e no meio ambiente, especialmente porque certas

mudanças na construção, estão se tornando obrigatórias por códigos governamentais. Além

disso, em muitos países mudanças estão sendo promovidas através de orientações "Green

Building" (Construção Verde).

A ênfase em projetos de construção sustentável apresenta oportunidade para o

crescimento do Steel Frame. Uma das grandes vantagens é que o aço é 100% reciclável.

57

14. MÃO DE OBRA

Um dos pilares desse sistema construtivo reside na boa capacitação e especialização de

mão de obra, desde o planejamento e traçado do projeto à execução com a montagem da

estrutura. Os profissionais são fatores determinantes para a execução da obra e a obtenção de

todos os benefícios que esse sistema produz: rapidez, combate ao desperdício de materiais,

qualidade e durabilidade do imóvel.

Demanda para a contratação desses profissionais existe. Investimentos na formação

profissional carecem ser feitos por órgãos públicos e privados. O apagão na mão de obra

especializada também se dá neste meio. Por isso, defende-se um maior cuidado com a

capacitação e formação dos profissionais.

58

15. CUSTO

O custo em uma obra Steel Frame é muito preciso, pois é possível obter o número

exato de perfis de aço, placas de gesso acartonado, placas cimentícias, painéis OSB, mantas

de isolamento e etc, enquanto em uma obra convencional, dificilmente obtém-se o número

exato de sacos de cimento que serão utilizados na obra. Assim, o Steel Frame traz um

orçamento bastante preciso.

15.1 Comparação de Custos

Os custos de construção no sistema Steel Frame são similares ao de uma construção

convencional, podendo ter custo menor para construções em grande escala de produção tipo

condomínios e loteamentos. Para construções em padrão popular, a obra pode chegar a um

custo entre R$ 700,00 e R$ 1.000,00 ao m². O mesmo padrão construtivo no sistema

convencional tem um custo estimado de R$ 1.215,85 ao m² (SINDUSCON/SP, 2012).

É importante salientar que a definição de custo por m² de obra é uma maneira genérica e

pouco precisa, devido ao fato de cada projeto ter características peculiares, que influem

diretamente no custo total da obra. Deste modo, para estimar os custos de forma mais precisa,

foi desenvolvido um orçamento sobre um projeto de residência de padrão CDHU de 3

dormitórios denominada TI24A-03, conforme especificações do CDHU-SP. A construção,

hipoteticamente térrea com sala, cozinha, três dormitórios, um banheiro, sem garagem e área

total de 60,00 m².

A escolha deste projeto foi baseada nas características apontadas pelo estudo como

ideais para a construção no sistema Steel Frame. Para a comparação destes custos, levou-se

em conta o fato do sistema Steel Frame possuir maior facilidade de controle devido à menor

variabilidade de processos. Também é oportuno salientar que tal sistema apresenta menor

consumo de energia resultante da ausência total do uso de água e de movimentação de

materiais pesados, características estas que resultam em menores custos indiretos em relação a

uma construção com sistema convencional. O orçamento apontou uma pequena diferença

percentual sobre os custos relativos ao sistema Light Steel Frame e o sistema convencional,

pois no comparativo somente foi susbtituído os sistemas convencionais pelo LSF, não

levando em conta os ganhos de produtividade com o novo sistema LSF. Os custos unitários

(por m²) e totais, de ambos os sistemas, são apresentados na planilha a seguir:

59

15.2 Planilha Comparativa de Custos (Steel Frame X Convencional)

TEBELA COMPARATIVA DE CUSTOS

MÉTODO CONVENCIONAL x LIGHT STEEL FRAME

ITEM SERVIÇO

VALORES DOS SERVIÇOS EM R$

CONVENCIONAL LIGHT STEEL FRAME

1 SERVIÇOS PRELIMINARES

LOCAÇÃO DA OBRA 309,37 309,37

2 FUNDAÇÃO - RADIER

RADIER (lastro-forma-concreto e aço) 2.764,06 2.764,06

3 ALVENARIAS

ALVENARIA DE BLOCO DE CONCRETO (INCLUSIVE PILARES E VIGAS) 7.978,74 -

ESTRUTURA STEEL FRAME - 5.800,00

FECHAMENTO EXTERNO EM PLACAS CIMENTÍCIAS + VER. TERMICO - 7.419,38

FECHAMENTO INTERNO EM GESSO ACARTONADO, INCLUSIVE ÁREAS MOLHADAS - 2.887,00

4 LAJE

LAJE PRÉ MOLDADA DE FORRO 4.679,70 -

FORRO DE GESSO ACARTONADO 2.184,00

5 COBERTURA

ESTRUTURA DE MADEIRA 2.500,00

ESTRUTURA METÁLICA STEEL FRAME - 2.500,00

TELHAS CERÂMICAS 1.944,26 1.944,26

RUFOS E ACESSÓRIOS 298,76 298,76

FORRO DE MADEIRA OU PVC 985,32 985,32

6 REVESTIMENTOS

INTERNO - CHAPISCO E EMBOCO 3.523,00 -

INTERNO - AZULEJOS 675,00 675,00

EXTERNO - CHAPISCO E EMBOCO 4.034,00 -

7 PISOS

PISO INTERNO E EXTERNO 3.744,00 3.744,00

8 ESQUADRIAS

PORTAS E JANELAS DE ALUMÍNIO 4.585,00 4.585,00

PORTAS INTERNAS DE MADEIRA 472,00 472,00

9 PINTURAS

SOBRE PAREDES INTERNAS E LAJES 1.745,35 1.745,35

SOBRE PAREDES EXTERNAS 1.829,63 1.829,63

SOBRE PORTAS DE MADEIRA 637,91 637,91

10 COMPLEMENTOS

SOLEIRAS E PEITORIS 243,86 243,86

60

11 INSTALAÇÕES

INSTALAÇÕES HIDRAULICAS 3.314,63 3.314,63

INSTALAÇÕES ELETRICAS 3.655,11 3.655,11

APARELHOS SANITÁRIOS 1.005,14 1.005,14

12 SERVIÇOS FINAIS

MURO DE DIVISA 3.255,75 3.255,75

LIMPEZA FINAL DA OBRA 358,15 358,15

TOTAL DA OBRA COM BDI DE 22% R$ 54.538,74 R$ 52.613,68

valor por m2 de construção R$ 908,98 R$ 876,89

OBS: VALORES OBTIDOS ATRAVÉS DE PLANILHA DE COMPOSIÇÃO DE CUSTOS CDHU

PARA TIPOLOGIA TI24A-03 Quartos COM BDI DE 22%.

- CONSTRUÇÃO DE ±60,00 m2.

- COBERTURA DE ± 78,00m2.

61

16. SUSTENTABILIDADE

Devido aos elementos construtivos do Light Steel Framing possuírem uma menor

massa comparada aos elementos construtivos convencionais, implica que uma edificação

construída com o LSF possui uma massa total inferior à da mesma edificação em sistema

construtivo convencional, prevenindo assim a deterioração do solo.

O aço é um material natural que tem como matéria prima o ferro, que não emite

nenhuma substância que agrida o meio ambiente. Além disso, sob o ponto de vista de

preservação natural, uma edificação feita em aço comparada a uma feita em concreto reduz

significativamente o consumo de água durante a construção.

Pelo fato da construção em LSF incluir produtos semi-acabados vindo de fábricas, os

locais das obras são mais silenciosos, livres de detritos, limpos e secos comparados ao sistema

convencional. Devido o baixo peso do LSF, o sistema permite fundações menores que não

exigem escavações, que geram entulho e transporte de caminhão.

O aço pode ser reutilizado e indefinidamente reciclado sem perder nenhuma de suas

qualidades.

62

17. CONCLUSÃO

A indústria da construção civil é responsável, direta ou indiretamente, por uma

proporção bastante significativa de impactos ambientais, os quais podem comprometer a

médio ou longo prazo, o futuro das gerações futuras.

O sistema Steel Frame traz várias vantagens ao construtor. Entre elas, um fator muito

importante é a redução de tempo na execução da obra o que traz relevantes lucros comparado

ao sistema convencional. Por utilizar aço em sua estrutura elimina a utilização de água, o

desperdício de materiais e mantém a obra limpa e seca. As paredes não precisam ser cortadas

para as instalações elétricas e hidráulicas por serem ocas. O isolamento termo-acústico

proporciona vantagens aos moradores, pois as paredes podem ser planejadas de acordo com as

necessidades de cada cômodo, podendo ter um desempenho cinco vezes maior que o

convencional. É possível até mesmo utilizar papel de parede, pelo fato de não se ter umidade.

Desta forma, o sistema construtivo e inovador Light Steel Frame é a melhor opção para se

obter agilidade e qualidade na obra.

O objetivo do Light Steel Framing tende a proporcionar mais eficiência na construção,

com baixo índice de desperdício, que possa atender uma demanda crescente de alta

produtividade e celeridade para cumprimento de prazos curtos. (SOUZA E MARTINS, 2009)

63

18. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS:

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formados a frio, com revestimento metálico, para painéis reticulados em edificações:

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__.NBR 10152: Níveis de ruído para conforto acústico, 1987.

__.NBR 6355: Perfis estruturais de aço formados a frio – Padronização, 2003.

__.NBR 5706: Coordenação modular da construção, 1977.

__.NBR 8681: Ações e Segurança nas Estruturas – Procedimento, 2003.

__.NBR 8800: Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios, 1986.

__.NBR 6120: Cargas para Cálculo de Estruturas de Edifícios, 2000.

__.NBR 6123: Forças Devido ao Vento em Edificações, 1988.

__.AISI LRFD – Dimensionamento em estruturas de aço constituídas por perfis formados a

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tfg - light steel frame

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