TCC arqurbuvv Projetando em light steel framing by Karoline Cazzaza Quintão

UNIVERSIDADE VILA VELHA CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO

KAROLINE CAZZAZA QUINTﾃグ

VILA VELHA 2015

UNIVERSIDADE VILA VELHA CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO

KAROLINE CAZZAZA QUINTﾃグ

PROJETANDO EM LIGHT STEEL FRAMING

VILA VELHA 2015

KAROLINE CAZZAZA QUINTÃO

PROJETANDO EM LIGHT STEEL FRAMING

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Vila Velha como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Arquitetura e Urbanismo.

Orientador(a): Profª. Me. Edna Mara Pires Gumz

VILA VELHA 2015

KAROLINE CAZZAZA QUINTÃO

PROJETANDO EM LIGHT STEEL FRAMING

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Vila Velha como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Arquitetura e Urbanismo.

Aprovado em _____ de novembro de 2015.

COMISSÃO EXAMINADORA

____________________________________ Profª Me. Edna Mara Pires Gumz Departamento de Arquitetura e Urbanismo/UVV Orientadora

____________________________________ Profª Me. Aline Pignaton Antônio Departamento de Arquitetura e Urbanismo/UVV Examinadora interna

____________________________________ Prof. Dr. Walnório Graça Ferreira Departamento de Engenharia Civil/ UFES Examinador externo

Ă&#x20AC; minha famĂlia.

AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus por toda força e graça concedida na realização deste trabalho. À minha família, base que representa equilíbrio e inspiração, minha profunda gratidão. Meus pais, Márcio e Juscélia, que além de me proporcionarem a oportunidade de realizar um sonho, me deram sempre a melhor educação, me incentivando sempre a buscar o meu melhor. Aos meus irmãos, Marcelo e Márcio, meus maiores exemplos de inteligência e dedicação, obrigada pelo companheirismo e conselhos. À Prof. Edna Mara Gumz por acreditar em minha pesquisa e por, com sua inigualável competência e minucioso cuidado, conduzir a realização deste trabalho, mostrandose sempre aberta a discussões e compartilhando seus conhecimentos. À Prof. Aline Pignaton, pela sua apreciação durante a defesa e suas importantes sugestões que contribuíram para a melhoria deste trabalho. Aos meus amigos, a família que escolhi! Obrigada pelo companheirismo e os inesquecíveis momentos que passamos juntos. Esta jornada não seria a mesma sem vocês. Aos demais professores do curso de graduação em Arquitetura e Urbanismo, pelos ensinamentos e esclarecimentos. A todos que de alguma forma contribuíram para este trabalho, para minha jornada profissional e pessoal.

“O principal são as proporções”. Arne Jacobsen

RESUMO O sistema construtivo brasileiro, baseado em técnicas artesanais, a muito tempo vem demonstrando fragilidades que implicam na má construção de edificações. A crescente demanda populacional, com o consequente esgotamento de recursos naturais, influenciou o surgimento de soluções construtivas industrializadas que pudessem mitigar tal problemática. Este trabalho de conclusão de curso trata-se de uma análise do sistema construtivo em LSF, no qual consiste em uma produção baseada na filosofia de construção seca. Sua flexibilidade e agilidade de execução vem despertando o interesse do setor construtivo, haja vista que construtoras e profissionais do ramo estão, cada vez mais, dispostos em conhecer o sistema e posteriormente, aplicá-lo. O trabalho elucida os processos projetuais que envolvem a construção do sistema LSF, abordando metodologias e técnicas que possibilitem sua construção.

Palavras-chave: racionalização, sustentabilidade, modulação.

ABSTRACT

The Brazilian construction system, based on traditional techniques, a long time has shown weaknesses involving the poor construction of buildings. The growing population demand and the consequent depletion of natural resources, influenced the emergence of industrialized constructive solutions that could mitigate such problems. This course conclusion work it is an analysis of the construction system in Light Steel Framing, which consists of a production based on the philosophy of lean construction. Its flexibility and execution speed has aroused the interest of the construction sector, given that builders and industry professionals are increasingly more willing to know the system and subsequently apply it. The paper summarizes the projective processes involving the construction of the LSF system, addressing methodologies and techniques that enable their construction.

Key-words: rationalization, sustainability, modulation.

LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Linha de produção de módulos residenciais em Light Steel Framing. ..... 26 Figura 2 – Protótipo de residência unifamiliar em Light Steel Framing. .................... 27 Figura 3 - Síntese dos subsistemas componentes do Light Steel Framing. ............. 30 Figura 4 - Edificação residencial em LSF. ................................................................ 31 Figura 5 – Módulos de banheiros pronto. ................................................................. 31 Figura 6 - Fabricação por perfilagem de perfis seção Ue. ........................................ 32 Figura 7 - Fabricação de perfis com dobradeiras. .................................................... 32 Figura 8 - Comparação entre os métodos de proteção anticorrosão – barreira física e proteção catódica, respectivamente. ........................................................................ 35 Figura 9 – Sistema de proteção contra descargas atmosféricas do tipo Gaiola de Faraday. ................................................................................................................... 41 Figura 10 - Fundação radier. .................................................................................... 43 Figura 11 – Corte esquemático de uma fundação radier .......................................... 43 Figura 12 - Preparação para concretagem da laje radier. ........................................ 44 Figura 13 - Fundação de sapata corrida ................................................................... 44 Figura 14 - Detalhe esquemático do espaço ventilado abaixo da edificação. .......... 45 Figura 15 - Aplicação de fundação em sapata corrida ............................................. 45 Figura 16 - Movimento de translação ....................................................................... 46 Figura 17 - Movimento de tombamento .................................................................... 46 Figura 18 - Barra de aço roscada com porca e arruela. ........................................... 47 Figura 19 - Detalhe esquemático da ancoragem do painel estrutural em uma laje radier. ....................................................................................................................... 47 Figura 20 - Chumbador Parabolt zincado branco. ................................................... 48 Figura 21 - Ancoragem provisória. ........................................................................... 48 Figura 22 - Detalhe esquemático da ancoragem com fita metálica em fundação de 49 Figura 23 - Transmissão das cargas verticais à fundação ....................................... 51 Figura 24 - Conformação de um painel em LSF. ...................................................... 52 Figura 25 - Transmissão das cargas através da verga para as ombreiras. .............. 53 Figura 26 - Desenho esquemático de painel estrutural com janela. ......................... 53 Figura 27 – Tipos de vergas ..................................................................................... 54 Figura 28 - Solicitação de esforços nas diagonais do contraventamento. ................ 55 Figura 29 - Fixação das fitas metálicas diagonais nos painéis – contraventamento. 55 Figura 30 – Painel contraventado adaptado para abertura de janela. ...................... 56 Figura 31 - Fita metálica para travamento do painel ................................................ 57 Figura 32 - Bloqueador para travamento do painel .................................................. 58 Figura 33 - Fixação de bloqueadores através de cantoneiras. ................................. 58 Figura 34 - Planta da união de dois montantes pela alma. ....................................... 59 Figura 35 - Perspectiva da união de dois montantes pela alma. .............................. 59 Figura 36 - Planta da união de três montantes. ........................................................ 60 Figura 37 - Perspectiva da união de três montantes. ............................................... 60 Figura 38 - Fixação de painéis de canto. .................................................................. 61 Figura 39 - Planta e perspectiva da ligação de dois painéis formando um T............ 61 Figura 40 - Planta e perspectiva da ligação de três painéis. .................................... 62

Figura 41 - Desenho esquemático de painel não estrutural com abertura. .............. 63 Figura 42 - Painel não estrutural .............................................................................. 63 Figura 43 – Esquema da estrutura da laje de piso em LSF. ..................................... 65 Figura 44 – Aberturas nas vigas para passagem de tubulações. ............................. 65 Figura 45 – Desenho esquemático de laje úmida. .................................................... 66 Figura 46 – Fôrma metálica ondulada aparafusada às vigas. .................................. 67 Figura 47 – Desenho esquemático de laje seca. ................................................. 67 Figura 48 – Formato de uma placa OSB. ................................................................. 68 Figura 49 – Placas cimentícias. ................................................................................ 68 Figura 50 - Painel Wall ............................................................................................. 69 Figura 51 – Esquema da laje em balanço com vigas de piso na mesma direção. ... 70 Figura 52 – Esquema da laje em balanço com vigas de piso em direções distintas. 71 Figura 53 – Laje em balanço com o contrapiso em níveis diferentes. ...................... 71 Figura 54 – Travamentos horizontais, respectivamente. Bloqueador (A): reforço sólido localizado nas extremidades da laje e utilizado no suporte de cargas mais elevadas. Fita metálica (B): fitas fixadas perpendicularmente à parte inferior das vigas de piso e utilizadas em conjunto com o bloqueador. ....................................... 72 Figura 55 – Desenho esquemático da escada do tipo viga caixa inclinada. ............. 73 Figura 56 – Escada do tipo viga inclinada com contrapiso em placa OSB. .............. 73 Figura 57 - Desenho esquemático da escada do tipo painel com inclinação. .......... 74 Figura 58 - Escada do tipo painel com inclinação. ................................................... 74 Figura 59 – Desenho esquemático da escada do tipo painéis escalonados com painéis de degraus. .................................................................................................. 75 Figura 60 - Escada do tipo painéis escalonados com painéis de degraus. .............. 75 Figura 61 - Estrutura em alinhamento .................................................................. 76 Figura 62 – Estrutura sem alinhamento .................................................................... 77 Figura 63 – Alguns tipos de telhas Shingle............................................................... 77 Figura 64 - Desenho esquemático da cobertura plana em LSF. .............................. 78 Figura 65 – Edificação com fechamento externo em placas OSB. ........................... 81 Figura 66 – Painel de gesso acartonado do tipo Standard. ...................................... 82 Figura 67 - Painel de gesso acartonado do tipo Resistente à umidade. ................... 82 Figura 68 - Painel de gesso acartonado do tipo Resistente ao fogo. ....................... 83 Figura 69 - Edificação com fechamento externo em placas cimentícias. ................. 84 Figura 70 – Instalação elétrica dispostas nas perfurações dos painéis. ................... 92 Figura 71 – Esquema de instalação das tubulações PEX. ....................................... 94 Figura 72 - Materiais que conformam os tubos PEX. ............................................... 94 Figura 73 – Chapa protetora do montante (a), ferramenta alicate crimpador (b)...... 94 Figura 74 – Tubulações de esgoto em PVC. ............................................................ 95 Figura 75 – Percurso de um conduíte no painel, fixados por peças plásticas. ......... 96 Figura 76 – Instalações nos painéis (a), detalhe de instalação hidráulica (b) e detalhe de instalação elétrica (c). .......................................................................................... 97 Figura 77 – (a) Fachada frontal e (b) fachada posterior. ........................................ 102 Figura 78 – Itens sustentáveis pontuados na Ecasa. ............................................. 103 Figura 79 – Planta-baixa humanizada do pavimento térreo. .................................. 104 Figura 80 - Planta-baixa humanizada do segundo pavimento. ............................... 104 Figura 81 – Chegada dos painéis no canteiro de obra. .......................................... 105

Figura 82 – Etapas de montagem dos painéis da Ecasa. (A) Ancoragem provisória do primeiro painel. (B) Ancoragem provisória do segundo painel. ......................... 105 Figura 83 - (C) Colocação dos painéis perimetrais. (D) Ancoragem dos painéis internos. .................................................................................................................. 106 Figura 84 – Continuação das etapas de montagem dos painéis da Ecasa. (A) Fixação das vigas de piso treliçadas. (B) Fixação dos painéis externos. ............... 106 Figura 85 - (C) Fixação dos painéis internos. (D) Torre da caixa d'água................ 107 Figura 86 - (A) Posicionamento dos painéis das coberturas. (B) Fixação das telhas térmicas. ................................................................................................................. 107 Figura 87 – Projeto Ecasa: Instalações elétricas da edificação. ............................. 108 Figura 88 – Grandes aberturas que privilegiam a circulação de ar e iluminação natural. ................................................................................................................... 108 Figura 89 – Finalização do emplacamento externo da edificação. ......................... 109 Figura 90 – Isolamento termo acústico com lã obtida a partir da reciclagem de garrafa PET, ........................................................................................................... 109 Figura 91 – Ambientes internos do pavimento térreo da Ecasa: (1) Sala de Estar/Jantar, (2) Lavabo, (3) Escritório, (4) Cozinha e (5) Sala de tv (Home). .. 110 Figura 92 - Ambientes externos do pavimento térreo da Ecasa: (6) Acesso principal da residência com área de garagem, (7) Piscina e deck, (8) Área Gourmet e (9) Espelho d’água. ...................................................................................................... 111 Figura 93 - Ambientes internos do pavimento superior da Ecasa: (10) Banheira do banheiro da suíte, (11) Quarto da suíte, (12) Quarto de solteiro, (13) Escada, (14) Banheiro Social, (15) Hall íntimo e (16) Terraço do quarto de solteiro. .................. 112 Figura 94 - Planta-baixa do pavimento térreo....................................................... 116 Figura 95 – Planta-baixa do pavimento superior. ................................................... 116 Figura 96 - Malha plana modulada com espaçamentos de 1,20m. ........................ 117 Figura 97 - Definição dos painéis do pavimento térreo no reticulado 120cm x 120cm. ............................................................................................................................... 118 Figura 98- Definição dos painéis do pavimento superior no reticulado 120cm x 120cm. .................................................................................................................... 118 Figura 99 - Planta-baixa da localização dos painéis do pavimento térreo. ............. 119 Figura 100 – Painéis 1, 6 e 5 do pavimento térreo, respectivamente. .................... 120 Figura 101 Planta-baixa da localização dos painéis do pavimento superior. . 120 Figura 102 – Painéis D, J e E do pavimento superior, respectivamente. ............... 120 Figura 103 - Planta-baixa da localização dos perfis dos painéis do pavimento térreo. ............................................................................................................................... 121 Figura 104 - Planta-baixa da localização dos perfis dos painéis do pavimento superior................................................................................................................... 122 Figura 105 - Vigamento metálico do assoalho........................................................ 123 Figura 106 - Instalação de placas OSB no assoalho. ............................................. 123 Figura 107 – Escada tipo “caixa inclinada”. ............................................................ 124 Figura 108 - Cobertura inclinada da edificação: estruturada com caibros e vigas. . 124 Figura 109 - Cobertura da garagem. ...................................................................... 125 Figura 110 – Placas cimentícias no fechamento vertical. ....................................... 125 Figura 111 - Ancoragem provisória do primeiro painel. .......................................... 126 Figura 112 - Ancoragem do segundo painel. .......................................................... 127 Figura 113 - Fixação dos painéis perimetrais da edificação. .................................. 127

Figura 114 - Fixação dos painéis internos. ............................................................. 128 Figura 115 Início da fixação das placas cimentícias....................................... 128 Figura 116 – Fechamento externo da primeira linha da edificação. ....................... 129 Figura 117 - Detalhe do transpasse da placa cimentícia, funcionando como uma pingadeira. .............................................................................................................. 129 Figura 118 - Instalação da estrutura do assoalho. .................................................. 130 Figura 119 – Fixação das placas OSB no assoalho. .............................................. 130 Figura 120 - Fixação dos painéis perimetrais do pavimento superior. .................... 131 Figura 121 - Fixação dos painéis internos do pavimento superior.......................... 131 Figura 122 - Fechamento externo do pavimento superior com placas cimentícias. 132 Figura 123 – Painéis da 3ª linha conectando os painéis do térreo e pavimento superior................................................................................................................... 132 Figura 124 – Inserção do vigamento de piso da cobertura e painéis do reservatório superior................................................................................................................... 133 Figura 125 – Instalação das coberturas da residência, da garagem e reservatório superior................................................................................................................... 133 Figura 126 - Aplicação do fechamento das coberturas: telhas termo zipadas. ...... 134 Figura 127 - Vista frontal da residência. ................................................................. 135 Figura 128 - Vista dos fundos da residência........................................................... 135 Figura 129 - Perspectiva da residência. ................................................................. 136

LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Tipos de perfis de aço formados a frio utilizados no LSF .....................................34 Tabela 2 - Vida útil de projeto mínimo. .................................................................................37 Tabela 3 – Duas soluções de montagem de coberturas em LSF. .........................................79

LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Resumo de parafusos. ........................................................................... 86 Quadro 2 - Resumo de montagem do sistema LSF. ................................................ 88 Quadro 3 - Resumo de montagem do sistema LSF. ................................................ 89 Quadro 4 - Resumo de montagem do sistema LSF. ................................................ 90 Quadro 5 - Resumo de montagem do sistema LSF. ................................................ 91

SUMÁRIO 1.

INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 17 1.1 JUSTIFICATIVA .........................................................................................................18 1.2 OBJETIVOS ...............................................................................................................20 1.2.1. OBJETIVO GERAL .............................................................................................................. 20 1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................... 20

1.3 METODOLOGIA .........................................................................................................20 2.

REVISÃO DA LITERATURA ........................................................................................ 21 2.1 PRODUÇÃO EM MASSA ...........................................................................................22 2.2 SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO .........................................................................23 2.3 A FILOSOFIA LEAN CONSTRUCTION ......................................................................24 2.4 LIGHT STEEL FRAMING ...........................................................................................25 LSF NO BRASIL ............................................................................................................................ 27

CONHECENDO O SISTEMA LSF ................................................................................ 28 3.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS....................................................................................29 3.2 PERFIS FORMADOS A FRIO ....................................................................................31 3.3 PROTEÇÕES CONTRA CORROSÃO .......................................................................34 3.4 DURABILIDADE DO SISTEMA ..................................................................................37 3.5 RESISTÊNCIAS AO FOGO ........................................................................................38 3.6 DESCARGAS ELÉTRICAS DA ATMOSFERA............................................................40 3.7 COMPONENTES DO SISTEMA .................................................................................42 3.7.1 FUNDAÇÕES ....................................................................................................................... 42 3.7.2 PAINÉIS ................................................................................................................................ 50 3.7.3 LAJES ................................................................................................................................... 64 3.7.4 ESCADAS ............................................................................................................................ 72 3.7.4 COBERTURAS ..................................................................................................................... 76 3.7.5 FECHAMENTO VERTICAL .................................................................................................. 79 3.7.6 LIGAÇÕES E MONTAGENS ............................................................................................... 85 3.7.7 INSTALAÇÕES .................................................................................................................... 92 3.6.8 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO SISTEMA .............................................................. 97

ESTUDO DE CASO .................................................................................................... 101

ENSAIO PROJETUAL ................................................................................................ 113 5.1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................114 5.2 DIRETRIZES PROJETUAIS .....................................................................................114 5.3 CONDICIONANTES DE PROJETO ..........................................................................115 5.4 ENSAIO PROJETUAL ..............................................................................................115 5.4.1 PROPOSTA ARQUITETÔNICA ......................................................................................... 115

5.4.2 DEFINIÇÕES PROJETUAIS PRELIMINARES .................................................................. 117 5.4.3 O PROJETO PARA EXECUÇÃO ....................................................................................... 119

CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................ 137

BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................. 139 APÊNDICE......................................................................................................................... 150 Planta-baixa Pavimento Térreo ......................................................................................151 Planta-baixa Pavimento Superior ...................................................................................152 Planta-baixa Painéis do Térreo.......................................................................................153 Planta-baixa Painéis do Pavimento Superior ..................................................................154 Planta-baixa Perfis do Térreo .........................................................................................155 Planta-baixa Perfis do Pavimento Superior.....................................................................156 Planta-baixa Painéis e Perfis do Reservatório Superior ..................................................157 Planta-baixa Cobertura ...................................................................................................158 Corte AA.........................................................................................................................159 Corte BB.........................................................................................................................160 Vista Frontal ...................................................................................................................161 Vista Fundos ..................................................................................................................162 Vista Lateral Esquerda ...................................................................................................163 Vista Lateral Direita ........................................................................................................164 Painel 01 – Pavimento Térreo ........................................................................................165 Painel 02 – Pavimento Térreo ........................................................................................166 Painel 03 - Pavimento Térreo .........................................................................................167 Painel 04 - Pavimento Térreo .........................................................................................168 Painel 05 - Pavimento Térreo .........................................................................................169 Painel 06 - Pavimento Térreo .........................................................................................170 Painel 07 - Pavimento Térreo .........................................................................................171 Painel 08 - Pavimento Térreo .........................................................................................172 Painel 09 - Pavimento Térreo .........................................................................................173 Painel 10 - Pavimento Térreo .........................................................................................174 Painel 11 - Pavimento Térreo .........................................................................................175 Painel 12 - Pavimento Térreo .........................................................................................176 Painel 13 - Pavimento Térreo .........................................................................................177 Painel A – Pavimento Superior .......................................................................................178 Painel B – Pavimento Superior .......................................................................................179 Painel C – Pavimento Superior .......................................................................................180 Painel D – Pavimento Superior .......................................................................................181 Painel E – Pavimento Superior .......................................................................................182

Painel F – Pavimento Superior .......................................................................................183 Painel G – Pavimento Superior.......................................................................................184 Painel H – Pavimento Superior .......................................................................................185 Painel I – Pavimento Superior ........................................................................................186 Painel J – Pavimento Superior........................................................................................187 Painel K – Pavimento Superior .......................................................................................188 Painel L – Pavimento Superior .......................................................................................189 Painel M – Pavimento Superior ......................................................................................190 Painel N – Pavimento Superior .......................................................................................191 Painel O – Pavimento Superior.......................................................................................192 Painel P – Pavimento Superior .......................................................................................193 Painel I – Reservatório Superior .....................................................................................194 Painel II – Reservatório Superior ....................................................................................195 Painel III – Reservatório Superior ...................................................................................196 Painel IV – Reservatório Superior ...................................................................................197

INTRODUÇÃO CAPÍTULO I

Capítulo 1 - Introdução

A produtividade é o elemento básico do crescimento econômico de um país ao longo do tempo. O debate em torno da produtividade da Construção Civil brasileira se intensificou nos últimos anos, em que o setor ingressou em um ciclo vicioso de atividades, onde práticas de desperdícios, com consequente esgotamento de recursos naturais e mão-de-obra pouco qualificada, vem acarretando quedas na qualidade construtiva (CÂMARA BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO, 2012). Segundo a Associação Brasileira para Reciclagem de Resíduos de Construção Civil e Demolição – Abrecon (2015), no Brasil são produzidos, em média, meia tonelada de resíduos ao ano na construção civil, um desperdício que equivale a oito bilhões de reais ao ano, onde todo esse lixo produzido, 90% são passíveis de reciclagem (LIMA, LIMA, 2012). Outro fator problemático é a crescente escassez de água no país, onde a variabilidade climática ligada à má utilização dos recursos naturais e constantes desperdícios, culminaram na maior crise hídrica em que a região Sudeste já passou. Portanto, tornou-se consenso que para sustentar a volumosa demanda da indústria civil, o setor precisa otimizar sua produção, utilizando de maneira mais eficaz os recursos disponíveis, nos quais a mitigação de geração de resíduos em canteiros de obras e a busca por sistemas construtivos de aspectos mais sustentáveis, tornam-se cada vez mais necessário no cenário construtivo brasileiro. Diante deste cenário, se vê a necessidade da utilização de sistemas construtivos que atenuem a problemática.

1.1 JUSTIFICATIVA No mundo globalizado em que vivemos, a todo instante a indústria da construção civil no mundo, tem buscado esforços constantes em desenvolver ações que promovam produtividade otimizada, aumentando assim, a competitividade mercadológica para atender a uma demanda crescente. Tais ações devem possibilitar melhorias constantes nos processos de produção e gestão, eliminando desperdícios e consequentemente, reduzindo custos e tornando-se mais rentáveis (SOUZA, 2013).

Capítulo 1 - Introdução

construtoras

brasileiras,

entanto,

desenvolvem

suas

atividades

predominantemente, baseadas no modelo tradicional de produção, caracterizada pela baixa produtividade e pelo grande desperdício, na qual mudanças nesta metodologia são difíceis de serem implantadas devido ao conservadorismo às técnicas utilizadas. Sabe-se que esta forma de produção tornou-se obsoleta e fragilizada, na qual negligencia alguns aspectos como produtividade e qualidade na construção (CRASTO, 2005).

Diante disto, construtoras brasileiras têm buscado investir na chamada filosofia Lean Construction (Construção seca), na qual baseia-se na produção enxuta, de forma a implementar medidas que fundamentam-se, principalmente, em menores efetivos de obra, custos minimizados, logística aperfeiçoada e padrões rigorosos de qualidade (ARANTES, 2008). Outro fator importante a ser considerado é a sustentabilidade ambiental, no qual a construção civil mundial já tem constatado a necessidade de construir de forma mais sustentável diante das ameaças de esgotamento de recursos naturais. A arquitetura vê a necessidade de adotar construções mais racionais, econômicas, e sobretudo produzidas com materiais que possam ser reciclados e que causem menor impacto ambiental. Para isso, o arquiteto representa a figura indutora da utilização dessas novas técnicas (CRASTO,2005).

Portanto, o caminho para mudar a atual conjuntura passa, necessariamente, pela construção industrializada, com mão-de-obra qualificada, eliminação de desperdícios, rigorosa padronização com produção seriada e racionalizada, e rígidos cronogramas de planejamento e execução (CRASTO,2005).

Surge no século XIX, nos Estados Unidos, a construção de Light Steel Framing, que consiste em soluções construtivas que utilizam perfis leves de aço estrutural, formando painéis portantes, onde as cargas estruturais do edifício são distribuídas pela modulação de perfis conformados em chapas finas de aço. O processo construtivo é caracterizado pela flexibilidade, agilidade e padronização de tecnologias, fazendo com que os elementos sejam produzidos em escala industrial (FÓRUM DA CONSTRUÇÃO, 2015a).

Capítulo 1 - Introdução

1.2 OBJETIVOS 1.2.1. OBJETIVO GERAL Propor um ensaio utilizando o sistema construtivo em Light Steel Framing, tendo como foco os aspectos relacionados à montagem do respectivo sistema.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Para o desenvolvimento do ensaio projetual proposto como objetivo geral, é preciso fazer algumas iterdisciplinidades, tais como: 

Analisar o panorama da implantação desse sistema no Brasil e no mundo;



Avaliar os conceitos aplicados em obras secas;



Compreender o sistema construtivo em Light Steel Framing e seus respectivos subsistemas, caracterizando os materiais que os compõe;



Propor princípios de racionalização na fase de projeto.

1.3 METODOLOGIA De modo a atender os objetivos, estabeleceu-se uma ordem sequencial dos procedimentos e recursos que serão empregados. São eles: 1. Levantamento bibliográfico: Caracterizando o sistema Light Steel Framing no contexto dos princípios do Lean Construction; 2. Conhecendo o sistema: Caracterização do sistema e subsistemas que compõe o Light Steel Framing, com respectivos materiais empregados, e

análise de

aplicação do mesmo em uma edificação; 3. Ensaio Projetual: Aplicação dos conceitos e metodologias construtivas de Light Steel Frame na construção de uma residência unifamiliar; 4. Considerações finais: Conclusão do trabalho, no qual apresenta as limitações e sugestões para auxiliar futuras pesquisas.

REVISÃO DA LITERATURA CAPÍTULO II

Capítulo 2 – Revisão da literatura

Segundo Wiginescki (2009), produção consiste em uma rede de processos e operações, no qual os processos estão diretamente ligados ao fluxo de materiais e a transformação dos mesmos em produto final, e operações referem-se às atividades necessárias para produzir esse mesmo produto. Segundo Arantes (2008), as técnicas e ferramentas do processo de produção evoluíram ao longo do tempo, de forma a atender as necessidades de um consumidor cada vez mais exigente.

2.1

PRODUÇÃO EM MASSA

Idealizado por Henry Ford (1863-1947), um dos precursores da Administração Científica, o Fordismo é o modelo de produção em massa que revolucionou o pensamento administrativo do mundo industrial, especialmente o automobilístico - no início do século XX - quando implantou a primeira linha de montagem automatizada, móvel e contínua, onde o produto percorria a linha de produção. Portanto, o operário desempenhava apenas uma tarefa, participando assim, de uma pequena etapa da produção, no qual a máquina era estabelecedora do ritmo de trabalho (CHIAVENATO, 2003). Com uma produção realizada em larga escala, padronizada e simplificada, o fordismo objetivava produzir o maior número possível de artigos, reduzindo ao máximo os custos decorrentes do processo, para assim, abater no preço do produto final e alavancar as vendas (CHIAVENATO, 2003). Contudo, na década de 70, o Fordismo entra em declínio, apresentando sinais de desgastes advindos do processo de produção, como os estoques intermediários que a produção em larga escala gerava, a baixa ou nenhuma qualificação dos operários em identificar possíveis peças defeituosas, não havendo quaisquer responsabilidades quanto à qualidade do produto, a segregação entre o planejamento e a execução do produto e a pouca flexibilidade do maquinário, que impedia produzir diversos tipos e/ou modelos da mercadoria final (WIGINESCKI, 2009).

Capítulo 2 – Revisão da literatura

2.2 SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO Inspirados nos conceitos básicos de desperdício, eficiência e produtividade – teorizada pela Administração Científica – o Toyotismo surgiu no Japão na década de 70, tendo como marca registrada a agilidade em produzir em menor tempo. Na década de 50, pós II Guerra Mundial, a empresa Toyota se vê obrigada em aumentar consideravelmente a oferta de produtos sem haver admissões, pois acabara de demitir 1.600 empregados. Portanto, a estratégia era a racionalização do trabalho, expandindo a flexibilidade da produção e criar equipes autônomas, que fossem qualificadas para gerir todas as etapas do processo manufatureiro (CHIAVENATO, 2003). Este novo sistema japonês ficou conhecido como Lean Production – produção enxuta – que essencialmente, trabalha com máquinas semiautônomas e estoques reduzidos, mitigando assim, os desperdícios e atividades que não agregam valor à execução (AUEIZ, SANTOS, OLIVEIRA, 2014). Segundo Koskela (1992), essa notável reestruturação levou a Toyota a criar técnicas que elevassem o nível de competitividade mercadológica dos produtos. A primeira delas ficou conhecida como Just in time (JIT), que consiste em artifícios de controle de produção, onde inicia-se de acordo com uma demanda real de mercado, eliminando assim, os estoques intermediários do Fordismo. Outa técnica criada foi Total Quality Control (TQC) – Controle de Qualidade Total – que visa ampliar os conceitos de qualidade por todos os departamentos da empresa, qualificar os funcionários envolvidos e haver sempre a melhoria contínua dos processos associada ao JIT. Essas inovações elevaram a Toyota ao patamar da “pós-manufatura enxuta”, na década de 90. A empresa conseguiu reduzir custos e eliminar desperdícios desde o projeto até a execução, trazendo melhorias relevantes na produtividade. Contudo, foram precisos cerca de vinte anos para implantar o conjunto completo das ideias que envolvem o Sistema Toyota de Produção (CHIAVENATO, 2003; WIGINESCKI, 2009).

Capítulo 2 – Revisão da literatura

2.3 A FILOSOFIA “LEAN CONSTRUCTION” Fundamentada nos princípios do Lean Production, a filosofia Lean Construction, ou construção seca, consiste numa concepção de produção, adaptada para a construção civil, no qual representa o rompimento do modelo tradicional de gerenciamento e construção, tornando este, obsoleto. O trabalho pioneiro dessa filosofia foi intitulado de “Application of the new production philosophy in the construction”, realizado por Lauri Koskela e publicado no ano de 1992. Nele, Koskela estabelece onze princípios básicos que objetivam aperfeiçoar o modelo do processo construtivo atual, de forma a atender as demandas, diminuindo os custos ao máximo que for possível (SOUZA, 2013).

É sabido que, atualmente, os principais sistemas construtivos vêm sendo considerados insuficientes, já que desconsideram uma série de fatores que acabam por ignorar a qualidade construtiva de uma edificação. Segundo Koskela (1992), diversas pesquisas foram realizadas com intuito de identificar os problemas crônicos da construção civil, onde as soluções encontradas fundamentam-se em onze princípios que orientam a construção seca de modo a considerar as peculiaridades existentes no setor, como identificados a seguir:

1. Redução das parcelas de atividades que não agregam valor ao processo; 2. Agregação de valor ao produto por meio da consideração das necessidades dos clientes (reuniões de planejamento); 3. Redução da variabilidade dos processos; 4. Redução do tempo de ciclo do processo global; 5. Racionalização do processo por meio da redução do número de partes ou passos; 6. Aumento da flexibilidade de saída do produto; 7. Aumento da transparência dos processos; 8. Foco do controle no processo global; 9. Introdução da melhoria contínua do processo; 10. Busca pelo equilíbrio entre as melhorias de atividades de fluxo e de conversão; 11. Realização de benchmarking (experiências adquiridas no processo).

Capítulo 2 – Revisão da literatura

Desta forma, a construção industrializada vem ganhando destaque no cenário construtivo mundial, sendo vista como tecnologia que visa construir de maneira mais sustentável e rentável, garantindo produções mais flexíveis e ágeis (REVISTA ESPECIALIZE, 2014). Por isso, o sistema conhecido como Light Steel Frame, é apontado como solução que atenda a necessidade de integrar todos os componentes listados acima.

2.4

LIGHT STEEL FRAMING

A história do Light Steel Framing inicia-se nos Estados Unidos do século XIX, quando a população do país se multiplicou por dez, durante um curto espaço de tempo. Com a nova realidade, foi preciso recorrer por soluções práticas que fossem capazes de atender a nova demanda mercadológica. Motivados pela alta produtividade originada na Revolução Industrial, buscaram utilizar materiais locais para a construção das novas habitações, sendo a madeira, o elemento indicado como principal componente construtivo. Esta técnica foi nomeada de Wood Framing, na qual consiste em perfis leves de madeira maciça, que distribuem as cargas estruturais da edificação (FUTURENG, 2014a). Após a II Guerra Mundial, facilitada pela ampla experiência que empresas metalúrgicas haviam adquirido com o uso do metal durante a guerra, o aço - elemento abundante na época - passou a ter grande potencial em substituir a madeira como elemento estrutural das edificações, impulsionada pela possibilidade de preservação de recursos naturais (GOMES, 2009). Há registros, nos Estados Unidos e Grã-Bretanha, de aplicação do aço formado a frio desde o ano de 1850. Contudo, somente na década de 40 é que surgiu uma legislação americana aplicável de Light Steel Framing, estimuladas pela oscilação dos preços da madeira, que amentara consideravelmente (FUTURENG, 2014a). Porém, o sistema ainda enfrentava obstáculos para sua total aceitação, pois a ausência de padronização construtiva e a não inclusão do aço formado a frio na legislação técnica construtiva, inibiu o uso do mesmo. Por isso, em 1938, a ANSI American Iron and Steel Institute (Instituto Americano do Ferro e do Aço), organiza uma comissão destinada a normatizar as técnicas e metodologias aplicáveis para o desenvolvimento de projetos em Light Steel Framing. Sendo assim, o EUA incorpora

Capítulo 2 – Revisão da literatura

o sistema na legislação após a publicação, em 1946, do primeiro documento intitulado de “Normas para cálculo de peças estruturais em aço leve”, no qual foi disponibilizado para diversos profissionais do âmbito da construção civil. Dez anos depois, as normas foram atualizadas e adotadas formalmente pelo governo americano, o que impulsionou a aceitação da utilização do aço. Posteriormente, na década de 90, com intuito de expandir o mercado do aço formado a frio, a AISI investiu abundantemente nos financiamentos para pesquisas que melhorassem a tecnologia e eliminassem barreiras comerciais, tornando-a cada vez mais consolidada no mercado construtivo. Figura 1 - Linha de produção de módulos residenciais em Light Steel Framing.

Fonte: FÓRUM DA CONSTRUÇÃO, 2015b. Disponível em <www.forumdaconstrucao.com.br>. Acessado em 24/05/2015.

No início do século XX, a publicação do documento “Normas Norte Americanas para cálculos de elementos estruturais formado a frio” fez com que países como Canadá e México,

reconhecessem

o documento como padrão

consequência, permitiu a criação de novas tecnologias.

construtivo,

que

por

Capítulo 2 – Revisão da literatura

LSF NO BRASIL Segundo Futureng (2014b), assim como em outros países, as empresas siderúrgicas como, Usiminas, Cosipa, Açominas, entre outras, foram as grandes pioneiras na implantação do sistema no Brasil. Atraídas pelo potencial construtivo da tecnologia, aliado aos incentivos governamentais na construção de habitações sociais, essas empresas avistaram importante segmento de mercado, que soluciona o déficit habitacional do país. Desde 1990, o Light Steel Framing somente era aplicado em edificações de padrão médio/alto, devido a execução obter gastos financeiros mais elevados. Entretanto, essa realidade vem se modificando, na medida que a consolidação do sistema com consequente demanda, acarreta a diminuição considerável nos custos finais do sistema, possibilitando assim, a aplicação do mesmo em casas populares (Figura 2). Figura 2 – Protótipo de residência unifamiliar em Light Steel Framing.

Fonte: CASTRO, 2006. Disponível em <www.techne.pini.com.br>. Acesso em 09/04/2015.

CONHECENDO O SISTEMA CAPÍTULO V

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS Para compreender as características do sistema é preciso, inicialmente, definir o conceito de Steel Frame ou Framing, no qual traduzindo a expressão de origem norteamericana temos que “steel = aço” e “frame = esqueleto/construção”. Portanto, frame consiste na formação de um esqueleto estrutural composto por elementos leves destinados a suportar as cargas do edifício, onde framing é o processo pelo qual se dá a união entre tais elementos (CONSUL STEEL, s.d). Desta forma, Santiago, Freiras e Crasto (2012), definem LSF como um sistema autoportante construído a seco, amplo e racional, onde emprega componentes industrializados em sua construção, constituídos por variados elementos individuais ligados entre si, que em conjunto, resistem as cargas solicitadas pela a edificação. Sua estrutura é composta por perfis leves de aço galvanizado formado a frio, onde este é utilizado na composição de painéis estruturais e não-estruturais, vigas secundárias, vigas de piso, tesouras de telhado e demais componentes. A construção seca pode ser definida como a tecnologia que não usa componentes moldados no canteiro. Não se trata necessariamente de construções pré-fabricadas, mas sim de componentes industrializados ou préindustrializados que são montados fora da obra e transportados em partes[...] (ALVARENGA, 2004, p.3).

Entretanto, o sistema não se destina apenas às soluções estruturais, sendo formado por vários “subsistemas” (Figura 3) que integram todos os componentes necessários para a construção de uma edificação, como fundação, isolamento termoacústico de vedações internas e externas, e de instalações elétricas e hidráulicas. É importante salientar que para construir com qualidade de modo a promover alto desempenho ao sistema e mitigar patologias, o Light Steel Framing exige mão-de-obra qualificada, materiais adequados e conexão coesa entre os componentes dos subsistemas. Tais exigências somente serão atendidas por meio de um planejamento integral de projeto e execução aliado aos amplos detalhamentos projetuais (SANTIAGO, FREITAS, CASTRO, 2012).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 3 - Síntese dos subsistemas componentes do Light Steel Framing.

Fonte: ALVARENGA, 2004.

Segundo Crasto (2005), por se tratar de um sistema flexível, são muitas as opções de aplicações do LSF, podendo ser utilizado em edificações residenciais (Figura 4) ou comerciais de até quatro pavimentos, residências, galpões, coberturas, passarelas, estantes industriais de armazenamento, unidades modulares – módulos individuais prontos de banheiros, cozinhas e outras dependências (Figura 5) e retrofit de edificações (revestimento de fachadas, construção de mezanino, coberturas e substituição de telhados).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 4 - Edificação residencial em LSF.

Figura 5 – Módulos de banheiros pronto.

Fonte: FRAME CONSTRUTORA, 2015. Disponível em <www.frameconstrutora.com.br>.Acessado em 20/04/2015.

Fonte: SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012. Disponível em <www.cbcaacobrasil.org.br>. Acessado em 20/04/2015.

3.2 PERFIS FORMADOS A FRIO As estruturas de aço compostas por elementos de perfis formados a frio são produzidas a temperatura ambiente e padronizadas de acordo com a NBR 6355/2003, na qual estabelece diversos perfis com espessuras entre 1,50mm a 4,75mm, indicando suas respectivas características geométricas, pesos, tolerâncias de fabricação e padronização de nomenclaturas (SILVA, SILVA, 2008). Os processos de produção desses perfis ocorrem de duas maneiras: fabricação contínua e fabricação descontínua. Na fabricação contínua, os perfis formados a frio são realizados a partir dos deslocamentos longitudinais de uma chapa de aço, sobre um conjunto de matrizes rotativas de uma linha de perfilação, onde os roletes servem como gabarito que dá forma definitiva ao perfil produzido. Após deixar a linha de perfilação, o perfil é encaminhado para o corte de acordo com o comprimento especificado no projeto. Essa metodologia é adequada a fabricação em série, utilizada por fabricantes especializados em perfis formados a frio (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 6 - Fabricação por perfilagem de perfis seção Ue.

Fonte: ALVARENGA, 2004.

Já na fabricação descontínua – utilizada por fabricantes de estruturas metálicas de menor produção de perfis – ocorre por meio de uma prensa dobradeira, onde a matriz da dobragem é prensada contra a chapa de aço, formando assim uma dobra. Após várias operações como esta, sobre a mesma chapa, é fornecido a seção do perfil exigido no projeto. Vale ressaltar que o comprimento do perfil, nesse processo, é limitado pela largura da prensa (SILVA, SILVA, 2008). Figura 7 - Fabricação de perfis com dobradeiras.

Fonte: ALVARENGA, 2004.

Ambos os métodos de fabricação, possibilitam a confecção de seções variadas na sua forma e dimensão, proporcionando assim, versatilidade nas construções da estrutura e praticidade na montagem, já que são elementos bem leves (CRASTO, 2005).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

 Tipos de perfis utilizados no Steel Framing São dois os tipos mais usuais de perfis em Light Steel Framing: aqueles obtidos por dobradeira (dobragem) e os obtidos por perfilagem. O primeiro é produzido por dobradeira, uma tira curta de aço – não ultrapassando seis metros de comprimento – é prensada pela punção contra a matriz para a estampagem do formato do perfil. Assim cada dobra é obtida isoladamente em uma ou mais etapa. A chapa de aço laminado recebe em ambos os lados uma camada de zinco fundido praticamente puro, no qual reduz consideravelmente a interação da peça com o ar e umidade, evitando assim, a corrosão (ALVARENGA, 2004; CONSUL STEEL, s.d). Já o processo obtido por perfilagem é realizado em mesa de roletes, onde a seção transversal é formada gradualmente por meio de tiras de aço (com largura de até 915mm) e de bobinas (maiores que 915m de comprimento) que passam por entre uma série de pares de roletes devidamente ajustados que conformam as tiras até se obter a seção definitiva (ALVARENGA apud YU, 2000). As chapas de aço são revestidas com camadas de zinco ou liga alumínio-zinco, por meio de processo contínuo de imersão a quente, conhecido como aço galvanizado. Estes perfis são formados por uma seção transversal, com seus lados planos e zonas dobradas em ângulos diferentes. Apesar de existir variados perfis, as seções transversais produzidas mais empregadas no sistema LSF são as de formato Ue e U. A seção transversal do perfil Ue é composta por alma, mesa e borda (ou Enrijecedor). Os perfis Ue são usados em montantes e vigas. Já os perfis U são comumente utilizados como guia dos painéis, possuindo alma e mesa em sua conformação, uma vez que a ausência da borda possibilita o encaixe com outros perfis (ALVARENGA, 2004). Campos (2014) salienta que, além das seções de perfis U e Ue produzidas, são fabricados também, perfis de seções diferenciadas como cantoneiras e ripas, conforme demonstrado a seguir (

Tabela 1).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Tabela 1 - Tipos de perfis de aço formados a frio utilizados no LSF

Seção transversal

Designação

Utilização Guia Ripa

U (simples)

Bloqueador Sanefa Montante Verga

Ue (enrijecido)

Enrijecedor de alma Viga

Cartola

Ripa

Cantoneiras de abas iguais

Cantoneira

A – Alma do perfil / B – Mesa do perfil / C – Borda do perfil Fonte: Adaptado de CAMPOS, 2014.

3.3 PROTEÇÕES CONTRA CORROSÃO A corrosão é entendida como um processo de degradação indesejada das propriedades de um material pelo o ambiente. O metal, por exemplo, é encontrado na natureza como óxidos ou minerais, tendo sua condição de equilíbrio no estado impuro, apresentando excelente propriedade mecânica. Contudo, quando exposto ao ambiente, estas características são diretamente afetadas (CONSUL STEEL, s.d). Importante salientar que os processos de oxidação e corrosão são produzidos por meio da reação química com o oxigênio, porém se diferem quanto a formação da película. Na oxidação, a camada formada é a prova d’água, auto aderente e regenerável. Já a corrosão, é um processo eletroquímico, onde envolve uma reação química advinda, principalmente, da umidade, formando uma película que corrói

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

continuamente a superfície da barra de aço. Essa película é comumente conhecida como ferrugem, na qual consiste numa complexa mistura de várias fases cristalinas e amorfas de óxidos, hidróxidos e ferro. (CONSUL STEEL, s.d). Assim, como forma de proteção, mitigando o risco de corrosão, é possível obter tal defesa através de duas possibilidades: barreira física e/ou proteção catódica (Figura 8). A barreira física atua isolando o metal do meio externo. A exemplo disto utiliza-se tintas ou revestimentos metálicos aluminizados (alumínio puro no aço). Contudo, qualquer fissura ou localidade não revestida que possa expor a base do metal, provocará o processo corrosivo, com consequente surgimento da ferrugem que avançará gradualmente abaixo das imperfeições do revestimento, possibilitando assim, o descolamento do mesmo. Além disso, o uso da tinta se torna inconveniente por se degradar mais facilmente ao longo do tempo. Já a proteção catódica, atua acrescentando um elemento de “sacrifício” à corrosão. Este, conhecido como zinco, é um revestimento aplicado por galvanização à quente funcionando como proteção para a base do aço. Isso somente é possível devido às diferenças de potencial eletroquímica entre o zinco e o ferro (CONSUL STEEL, s.d). Figura 8 - Comparação entre os métodos de proteção anticorrosão – barreira física e proteção catódica, respectivamente.

Fonte: CONSUL STEEL, s.d.

Segundo Consul Steel (s.d), não é possível inibir completamente a corrosão, entretanto com a proteção de zinco o processo corrosivo ocorre de forma consideravelmente lenta, no qual o grau de proteção dependerá primordialmente, da adesão da camada de zinco na base do aço, da espessura do revestimento zincado e do tempo de exposição do material à umidade – este não oferece riscos

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

consideráveis, pois a estrutura de aço localiza-se no interior de uma parede, onde torna-se difícil a formação de umidade. Os perfis de aço conformado a frio, por exemplo, recebem o processo já descrito, no qual suas etapas consistem, inicialmente, em prévio tratamento (desengraxamento ou decapagem), fluxagem, secagem em estufas, imersão em banho de zinco fundido (à uma temperatura de 450ºC) e finalmente, o resfriamento. É na etapa de banho imerso que forma-se uma película aderente e impermeável de liga de zinco e ferro na barra de aço, onde posteriormente receberá outra camada de zinco em estado puro (ALVARENGA, 2004). O recobrimento de zinco na galvanização deve ser de 275g/m² (considerando ambos os lados) correspondendo a uma espessura em cada lado de aproximadamente 0,02mm de zinco [...] (ALVARENGA, 2004 apud TREBILCOCK, 1994, p. 11).

A utilização de perfis formados a frio está cada vez mais aumentando na construção civil, fato este devido aos avanços tecnológicos referentes à corrosão, onde os processos sofrem constantes melhorias nos métodos de galvanização (ALVARENGA, 2004).

 Corrosões em parafusos Os parafusos também merecem atenção especial, sendo estes afetados pela corrosão, caso não sejam envolvidos por qualquer tipo de proteção. Além de proteger, o revestimento facilita na lubrificação do deslocamento do parafuso na placa, auxiliando assim, em seu respectivo encaixe. Dentre as diferentes tipologias de parafusos usados contra a corrosão, destacamos: (CONSUL STEEL, s.d). -

Parafuso fosfatizado

O fosfato consistes em um revestimento poroso, aplicado geralmente em combinação com o óleo, devendo ser utilizado somente no interior das edificações, estando distantes do contato com a umidade. Comumente utilizado na fixação de placas de gesso, seu acabamento é em cor preta e cinza e é o revestimento que apresenta o menor custo.

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Eletro Zincado

Fornece boa proteção e é o método mais comum para inibir a corrosão. Os parafusos são limpos com ácido, primeiramente, a fim de garantir a adesão satisfatória do zinco na superfície. Em seguida são inseridos numa solução de zinco, por onde passa-se uma corrente elétrica. Assim, eles atuam como catodo, atraindo o zinco da solução a qual está imerso, formando uma camada uniforme ao longo de toda a sua superfície. O tempo em que o parafuso encontra-se imerso na solução, determina a espessura de seu revestimento – variando entre 3,5μm a 25μm. -

Revestimentos especiais

São fórmulas específicas de alguns fabricantes, consistindo em uma mistura de fosfato, zinco, cromato e/ou alumínio, combinados com um material ligante. Estes revestimentos são os mais duráveis e custosos, oferecendo excelente grau de proteção.

3.4 DURABILIDADE DO SISTEMA A durabilidade de uma construção é mensurada de acordo com os níveis de conservação a respeito de segurança, funcionalidade e estética da edificação, sem haver manutenção não prevista. Para isso, é necessário classificar os materiais de acordo com sua durabilidade e desempenho (FUTURENGE, 2014c). Com o surgimento da NBR 15575, mais conhecida como Norma de Desempenho, estabeleceu-se um referencial teórico que define os prazos mínimos desejáveis de vida útil de projeto (VUP) da construção (CÂMARA BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO, 2013). A durabilidade das edificações vai variar de acordo com fatores que ocorrem de forma isolada ou em conjunto no sistema, sendo a concepção do projeto e os cuidados de manutenção e limpeza, primordiais para acrescer seu estado de conservação. Segundo a Norma de Desempenho, a vida útil de projeto deve ser no mínimo igual aos apresentados a seguir (Tabela 2).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Tabela 2 - Vida útil de projeto mínimo.

Sistema Estrutura Vedação vertical externa Vedação vertical interna Pisos internos Cobertura

VUP mínimo em anos 40 40 20 13 20

Fonte: Diretrizes SINAT nº 03, 2012. Disponível em <www.pbqp-h.cidades.gov.br>. Acessado em 29/04/2015.

Quanto aos perfis de aço galvanizado, segundo Campos (2014), estudos realizados pela organização norte-americana Steel Framing Alliance, comprovam que a durabilidade dos perfis é de aproximadamente 350 anos (até sua camada de proteção ser completamente deteriorada). Isto é justificado pela proteção de zinco ou alumíniozinco que o perfil recebe no processo galvanização, no qual deve ser manuseado de forma a não romper com essa camada de proteção. Os painéis de vedação (placas cimentícias, drywall e OSB) quando protegidos da umidade e do calor excessivo, podem alcançar níveis maiores de durabilidade do que a estabelecida pela norma, desde que obedeçam às informações a respeito dos períodos de manutenção preventiva (CAMPOS, 2014). Vale ressaltar que os projetos devem conter especificações de todas as condições de uso, operação e manutenção do sistema, abordando recomendações gerais de falhas e acidentes decorrentes da má utilização de materiais construtivos, e detalhamentos que garantem a execução adequada do sistema LSF (Diretrizes SINAT nº 003, 2012).

3.5 RESISTÊNCIAS AO FOGO Segundo Ferreira (2010), os incêndios são fenômenos que para ocorrerem dependem exclusivamente de três fatores: material oxidável (combustível), material oxidante (comburente) e fonte de ignição (energia térmica). As construções resistentes ao fogo são classificadas em relação ao período que os materiais que as compõem resistem à exposição de elevadas temperaturas, sem perder sua resistência estrutural (CONSUL STEEL, s.d). O aço, principal componente da estrutura em LSF, perde aproximadamente 50% de sua resistência mecânica

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

quando aquecidos, tornando-se necessário adotar soluções adequadas de proteção (FUTURENGE, 2014d). Segundo Barreira (2009), para selecionar o tipo de proteção e respectivo dimensionamento necessário, é preciso considerar duas etapas: primeiramente determinar a categoria de risco em que a edificação se enquadra (neste caso, adotarse-á a categoria do tipo I - edifícios habitacionais) e, posteriormente, analisar o fator de massividade ou de forma dos elementos estruturais, sendo esse, segundo Correia (2007), a relação entre a área exposta ao fogo e o volume aquecido do corpo. Feito isso, tem-se os seguintes métodos mais usuais de proteção às estruturas metálicas: 

Proteção em Caixão

Utilizado na proteção de componentes individuais, como lajes e vigas, este tipo de proteção envolve o elemento a ser protegido com placas rígidas pré-fabricadas (de cimento ou gesso, por exemplo), fazendo com que a proteção evite que o perfil metálico fique exposto. Entretanto, é necessário tomar alguns cuidados, uma vez que as ligações entre placas e a ligação entre placas e perfis devem impedir a passagem de gases quentes pelas juntas (FUTURENGE, 2014d). 

Proteção por resguardo ou ecrãs

Composta também por placas rígidas, a proteção por resguardo proporciona adequada resistência ao fogo para perfis estruturais, haja vista que garante significativamente sua capacidade de resistir às altas temperaturas. Diferentemente da proteção por caixão, neste caso as placas são inseridas continuamente sob a forma de tetos falsos suspensos ou revestem toda a parede, demandando os mesmos cuidados necessários na proteção por caixão. Além de custos minimizados, esta solução combina proteção com isolamento termo acústico, uma vez que mantas ou painéis de fibra de vidro ou lã mineral localizadas no interior dos resguardos, contribuem para garantir resistência ao fogo da estrutura (FUTURENGE, 2014d). É valido ressaltar que a escolha dos materiais a compor a estrutura LSF é fundamental para o desempenho contra o fogo. Estes devem apresentar baixa condutividade térmica com intuito de isolar os materiais a serem protegidos do calor excessivo. Um painel estrutural, por exemplo, deve além de suportar a ação do fogo sem entrar em

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

colapso estrutural, impedir a passagem de chamas através de si (CONSUL STEEL, s.d). Entre os diversos materiais existentes adequados à proteção, destaca-se a utilização do gesso e fibras minerais. A composição do gesso favorece a absorção de grande quantidade de calor, atrasando assim, a passagem do fluxo térmico. Quando estão sob a forma de placas pré-fabricadas (gesso laminado), resistem minimamente a 30 minutos ao fogo, podendo aumentar este tempo apenas aumentando a espessura da placa. Já a fibras minerais consistem em materiais artificiais, sendo a natureza da fibra definida pela composição das rochas envolvidas no seu processo fabril. As mais conhecidas são a lã de rocha e lã de vidro (FUTURENG, 2014d).

3.6 DESCARGAS ELÉTRICAS DA ATMOSFERA Visto que o sistema LSF é essencialmente construído por uma estrutura de perfis metálicos, torna-se necessário voltar as atenções para uma proteção contra descargas elétricas que ofereça segurança à edificação. Na natureza, as descargas elétricas são originadas do acúmulo de cargas positivas e negativas, que quando atraídas, geram relâmpagos luminosos momentâneos, conhecidos como raios. A corrente elétrica produzida, parte das nuvens rumo ao solo, procurando o caminho mais curto que ofereça menor resistência à passagem da eletricidade, podendo atingir objetos mais altos e isolados na paisagem (FUTURENG, 2014e). Por se tratar de uma estrutura em aço, onde o metal é considerado um bom condutor elétrico, o LSF se torna uma excelente opção para a passagem das correntes elétricas produzidas, o que, teoricamente, deixa o sistema mais exposto ao fenômeno. Por isso, muitos são os questionamentos quanto à segurança contra descargas elétricas atmosféricas na estrutura LSF, aumentando os rumores de que o sistema atrai relâmpagos advindos de tempestades. Entretanto, ainda assim o sistema LSF não oferece perigo aos seus ocupantes, uma vez que a edificação deve possuir sistema adequado de caminhamento da energia para a terra, em de acordo com a legislação NBR 5419/2001 (FUTURENG, 2014f). Um dos métodos bastante empregado em LSF é a Gaiola de Faraday (Figura 9), na

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

qual consiste em uma gaiola de metal que cobre a edificação, onde essa deve estar devidamente aterrada. É composta por uma malha de hastes ou terminais, responsáveis por captar e conduzir a eletricidade até a terra, isolando assim, o interior da edificação. Figura 9 – Sistema de proteção contra descargas atmosféricas do tipo Gaiola de Faraday.

Fonte: GALLO, 2010. Disponível em <www.revistacasaeconstrucao.uol.com.br>. Acessado em 04/06/2015.

Além disto, os quadros elétricos do sistema em LSF deve ser equipado com um disjuntor de sobretensão (DST), pois na ocorrência de uma descarga elétrica, o DST garante o fechamento de todos os circuitos elétricos, exceto aquele ligado à terra, protegendo assim, os equipamentos elétricos da edificação (FUTURENG, 2014e). Ante exposto, conclui-se que, construções em LSF oferecem praticamente os mesmos riscos de descargas elétricas atmosféricas oferecidos em uma construção convencional, na qual criar alternativas de proteção é uma tarefa simples. Contudo é fundamental selecionar construtores que não negligenciem os cuidados necessários previstos em normas técnicas, de modo a proverem serviço adequado e de qualidade.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.7

COMPONENTES DO SISTEMA

3.7.1 FUNDAÇÕES A fundação é a parte de uma estrutura que transmite a carga da obra ao terreno subjacente. É, portanto, o elemento de transição entre a estrutura e o solo, na qual tem a função de suportar com segurança as cargas provenientes da edificação. As fundações de uma construção em estrutura em aço leve são efetuadas segundo os processos também utilizados na construção convencional. (FUTURENG, 2014g). De acordo com a Consul Steel (s.d), a qualidade final da fundação implica no correto funcionamento dos subsistemas que compõem a edificação, possibilitando maior precisão na montagem dos elementos. Por isso, a eficiência e durabilidade de uma construção em LSF inicia-se no bom desenvolvimento da base e isolamentos do edifício. Por se tratar de uma estrutura leve, o sistema LSF exige menos da fundação, na qual um painel estrutural pesa menos que uma parede convencional em blocos. Portanto, estes fatores geram custos reduzidos à obra quando comparada com edificações de mesmo porte, porém com sistemas construtivos distintos (CAMPOS, 2014; CRASTO, 2005). As fundações mais executadas para edificações de até dois pavimentos são as fundações rasas, que segundo a ABNT NBR 6122/1996, consistem em elementos em que as cargas são transmitidas ao terreno predominantemente pelas pressões distribuídas sob a base da fundação. As mais utilizadas são as fundações do tipo radier ou a do tipo sapata corrida (viga baldrame).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.7.1.1

Fundação Radier

Consiste em um tipo de estrutura de fundação superficial,

apoiada

sobre

solo

nivelado

Figura 10 - Fundação radier.

compactado, executada geralmente em concreto armado, funcionando como uma laje que transmite uniformemente as cargas estruturais para o terreno (Figura 10 e Figura 11). Seus componentes básicos são a laje contínua de concreto e as vigas no perímetro da laje e sob colunas e paredes estruturais, atribuindo

Fonte: CONSUL STEEL, s.d.

rigidez à edificação (CONSUL STEEL, s.d; DÓRIA, 2007). São comumente empregadas em construções onde o solo tem baixa capacidade de resistir as cargas, ou quando deseja-se uniformizar os recalques, ou quando as áreas das sapatas são maiores que a metade da área construída (DÓRIA, 2007). Figura 11 – Corte esquemático de uma fundação radier

Fonte: CRASTO, 2005.

Por se tratar de uma fundação mais simples e rápida de executar, o radier (Figura 12) é o mais utilizado na construção em LSF de edificações térreas de pequeno porte, como por exemplo, habitações populares. Seu dimensionamento advém do cálculo estrutural realizado por um profissional, sendo necessário executar de forma adequada e rigorosamente conferida com o projeto estrutural. Recomenda-se construir sobre uma manta de impermeabilização que atenue a presença de umidade na edificação. As instalações elétricas e hidrossanitárias devem ser previamente executadas, antes mesmo da concretagem (CAMPOS, 2014; CONSUL STEEL, s.d).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 12 - Preparação para concretagem da laje radier.

Fonte: CARVALHO, 2013. Disponível em <www.infraestruturaurbana.pini.com.br>. Acesso em 06/06/2015.

3.7.1.2

Fundação Sapata Corrida

A fundação do tipo sapata corrida, segundo a ABNT

Figura 13 - Fundação de sapata corrida

NBR 6122/1996, consiste em um elemento sujeito à ação de uma carga distribuída linearmente. É assim denominada, por ser contínua sob toda a extensão das paredes (Figura 13). Nessa fundação, o contrapiso do térreo pode ser executado em concreto ou construído em perfis galvanizados, que quando apoiados, funcionam como

Fonte: CONSUL STEEL, s.d.

uma laje. Tal fundação constitui-se de vigas que podem ser de concreto armado, bloco de concreto ou de alvenaria, locados sob os painéis estruturais. (OLIVEIRA, 2012; SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012). De acordo com a Consul Steel (s.d), a solução tem como principal vantagem permitir a circulação do ar abaixo da edificação, o que permite melhor isolamento, afastando o contato direto com o solo (Figura 14).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 14 - Detalhe esquemático do espaço ventilado abaixo da edificação.

Fonte: Adaptado de Consul Steel, s.d.

Entretanto, esta fundação exige maior tempo para execução, uma vez que demanda o uso considerável de fôrmas de madeira, tornando-se menos econômica (Figura 15). Portanto, normalmente a fundação de sapata corrida são utilizadas somente quando é identificado limitações topográficas que dificultem o uso da fundação radier (OLIVEIRA, 2012). Figura 15 - Aplicação de fundação em sapata corrida

Fonte: OLIVEIRA, 2012.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.7.1.3

Ancoragens

Segundo Crasto (2005), para escolher a ancoragem mais eficiente, deve-se levar em consideração o tipo de fundação, a solicitação de cargas exigidas pela estrutura e as condições climáticas local. A fixação dos painéis na fundação precisa ser executada de forma a garantir estabilidade à construção, evitando assim, que a edificação se movimente devido à pressão dos ventos. Esses movimentos são classificados em dois tipos: translação ou tombamento com rotação do edifício. O primeiro, por ação dos ventos, o edifício é deslocado lateralmente (Figura 16). Já o segundo, ocorre a elevação da estrutura, onde a rotação é causada por assimetria na direção dos ventos (Figura 17). Figura 16 - Movimento de translação

Figura 17 - Movimento de tombamento

Fonte: OLIVEIRA, 2012.

No projeto estrutural será definido o tipo de ancoragem a ser utilizado juntamente com especificações técnicas, como dimensões da peça e espaçamentos que deve haver entre elas. Esta fixação acontece por meio de diferentes tipos de ancoragem, sendo que as mais utilizadas para construções em LSF são: ancoragem química com barra roscada, ancoragem expansiva com parabolts, ancoragem provisória com sistema de finca pinos acionados por pólvora e ancoragem com fita metálica (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012). 

Ancoragem química com barra roscada

Esta ancoragem consiste em uma haste ou barra roscada de aço, com porca e arruela (Figura 18). É fixada por perfuração após a concretagem e preenchida com uma resina química (Figura 19). Costumam ser muito utilizadas em LSF, tendo como principal vantagem a diversidade de dimensões, acabamentos e tratamentos, conforme for a necessidade de aplicação (ÂNCORA CHUMBADORES, 2015).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 18 - Barra de aço roscada com porca e arruela.

Fonte: ÂNCORA CHUMBADORES, 2015.

Figura 19 - Detalhe esquemático da ancoragem do painel estrutural em uma laje radier.

Fonte: Adaptado de Consul Steel, s.d.



Ancoragem expansiva com parabolts

Fixada também após a concretagem, esta solução é aplicada de maneira semelhante à ancoragem química, onde primeiramente faz-se um furo no local definido pelo projeto e em seguida insere-se um parafuso com camisa metálica no furo (Figura 20). Esta camisa se expande a medida que vai rosqueando o parafuso, até prender a estrutura na fundação. Tal parafuso apresenta alta resistência a arranque, o que garante que a estrutura fique firmemente presa à fundação (OLIVEIRA, 2012).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 20 - Chumbador Parabolt zincado branco.

Fonte: CISER, 2014. Disponível em <www.ciser.com.br>. Acesso em 02/05/2015.



Ancoragem provisória com sistema de finca pinos acionados por pólvora

A ancoragem provisória é composta por pinos de aço temperado fixados em concreto e/ou aço estrutural. Esse tipo de ancoragem é executado após a concretagem da fundação, sendo fixadas provisoriamente nos principais painéis da edificação (Figura 21), servindo como elementos que mantém o prumo durante a montagem até que seja realizada a ancoragem definitiva. Podem ser utilizados também, em painéis não estruturais como fixação ou para evitar deslocamentos laterais. Sua aplicação se dá por meio de uma pistola acionada por cartuchos de pólvora, na qual lança os pinos no local desejado com agilidade e precisão (ÂNCORA CHUMBADORES, 2015; CRASTO, 2005; OLIVEIRA, 2012). Figura 21 - Ancoragem provisória.

Fonte: CRASTO, 2005.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF



Ancoragem com fita metálica

Segundo Crasto (2005), as fitas metálicas são peças feitas em aço com uma de suas extremidades engastada na fundação e a outra parafusada nos montantes da estrutura. Devem ser fixadas antes da concretagem, pois após a cura do concreto elas não poderão sofrer nenhum deslocamento, recomendando conecta-las perfeitamente aos montantes para que funcionem adequadamente. De acordo com a Consul Steel (2002), essa solução é comumente utilizada em fundações do tipo sapata corrida (Figura 22). Caso ocorra de algum chumbador não estiver corretamente posicionado e por isso não poder ser fixado ao montante, recomenda-se substituir a ancoragem pela barra roscada. Figura 22 - Detalhe esquemático da ancoragem com fita metálica em fundação de Sapata corrida.

Fonte: Adaptado de Consul Steel, s.d.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.7.2 PAINÉIS O conceito estrutural do sistema LSF, segundo Santiago (2008), é dividir para os elementos estruturais as cargas advindas da edificação, sendo cada um desses responsáveis por receber uma parcela do carregamento. Para isso, o sistema é composto por painéis reticulados constituídos por perfis de aço que, além de compor as paredes da edificação, funcionam como parte integrante do seu sistema estrutural. Os painéis são divididos em dois tipos, sendo os painéis estruturais ou autoportantes responsáveis por compor a estrutura da edificação e os painéis não-estruturais, responsáveis pela vedação externa ou divisória interna, sem nenhuma atribuição estrutural (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012).

3.7.2.1 Painéis estruturais ou autoportantes Com a função de absorver as cargas da construção e transmiti-las para a fundação, os painéis estruturais recebem esforços horizontais, como ação dos ventos e abalos sísmicos, e esforços verticais, advindas do peso próprio da estrutura, componentes construtivos e sobrecarga (pessoas, móveis, etc.) Sua composição é formada por uma quantidade de elementos verticais e horizontais especificados no projeto estrutural. Os elementos verticais referem-se aos montantes – com seção transversal tipo Ue – e os elementos horizontais, as guias – com seção transversal tipo U (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012). 

Montantes

De acordo com Crasto (2005), os montantes são elementos verticais dispostos em alinhamento, estando suas seções em coincidência de um nível a outro. Distribuem o carregamento vertical por contato direto através de suas almas (Figura 23). Sua modulação é definida de acordo com a solicitação estrutural que cada perfil será submetido, uma vez que quanto maior for a separação entre os montantes, maior será a carga que cada um absorverá. Portanto, os espaçamentos mais utilizados são os de 400mm ou 600mm (exceto a caixa d’água da edificação, que recebe modulação diferenciada - 200mm - onde a incidência de carga estrutural é maior).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Nas paredes internas, os montantes são dimensionados para atuarem à compressão e à tração isoladamente. Já nas paredes externas, devido a incidência dos ventos, os montantes devem resistir à flexocompressão e à flexotração (RODRIGUES, 2006). Figura 23 - Transmissão das cargas verticais à fundação

Fonte: Adaptado de Consul Steel, s.d.



Guias

Com a função de interligar as extremidades inferiores e superiores dos montantes, segundo Crasto (2005) e Rodrigues (2006), as guias são responsáveis por fixa-los, construindo assim, um quadro estrutural. Tal quadro tem suas dimensões delimitadas, sendo a largura definida pela as guias e a altura, pelos montantes (Figura 24).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 24 - Conformação de um painel em LSF.

Fonte: Adaptado de Consul Steel, s.d.



Aberturas de vãos em painéis estruturais

Em aberturas de portas e janelas, alguns montantes são interrompidos, nos quais segundo Consul Steel (s.d), faz-se necessário a criação de um reforço estrutural que seja capaz de redistribuir as cargas da edificação. Esses elementos, denominadas vergas, são peças que se dispõe horizontalmente sobre o vão do painel, transmitindo as cargas diretamente para os montantes que delimitam lateralmente o vão, conhecidas como ombreiras (Figura 25). As ombreiras são fixadas nos montantes auxiliares, tendo sua quantidade definida de acordo com o tamanho de cada vão especificado no projeto estrutural. As vergas também se fixam nos montantes auxiliares por meio de parafusos sextavados (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 25 - Transmissão das cargas através da verga para as ombreiras.

Fonte: CRASTO, 2005.

Figura 26 - Desenho esquemático de painel estrutural com janela.

Fonte: CRASTO, 2005.

A verga pode ter várias combinações (Figura 27), mas basicamente é composta de dois perfis Ue conectados por meio de uma peça aparafusada em cada extremidade, geralmente um perfil U, de altura igual a verga menos a aba da guia superior do painel, e por uma peça chamada guia da verga que é fixada às mesas inferiores dos dois perfis Ue. Além disso, a guia da verga é conectada às ombreiras, a fim de evitar a rotação da verga, e também permite a fixação dos montantes de composição, que não tem função estrutural e estão

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

localizados entre a verga e a abertura, a fim de permitir a fixação das placas de fechamento (CRASTO, 2005, p. 34). Figura 27 – Tipos de vergas

Fonte: CRASTO, 2005.



Estabilização da estrutura

Os montantes são elementos que por si só não resistem aos esforços horizontais, a exemplo dos ventos. Para isso, é preciso prover elementos com adequada ancoragem, que transmitam essas cargas para a fundação, evitando assim a perda da estabilidade e consequentemente, o colapso da estrutura. Segundo Oliveira (2012), a solução mais comum em estruturas de LSF é o uso de contraventamento nos painéis e o diafragma rígido. O contraventamento é o método mais utilizado em LSF, no qual emprega duas fitas em aço galvanizado, fixadas nas diagonais da face do painel, onde ora será solicitado esforços à tração, ora à compressão, dependendo exclusivamente da força e direção dos ventos (Figura 28). As dimensões e localização correta de cada fita deve estar especificada no projeto estrutural. Sua instalação deve ser minuciosa, pois caso não estejam firmemente tensionadas, podem comprometer a eficiência na transmissão dos esforços estruturais da edificação (CRASTO 2005; OLIVEIRA 2012).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 28 - Solicitação de esforços nas diagonais do contraventamento.

Fonte: CRASTO, 2005.

Figura 29 - Fixação das fitas metálicas diagonais nos painéis – contraventamento.

Fonte: ASF, 2012. Disponível em <www.asf.arq.br>. Acesso em 06/05/2015.

De acordo com Crasto (2005), o ângulo em que se instala a fita, interfere significativamente no desempenho do contraventamento: Quanto menor for o ângulo formado entre a base do painel e a diagonal, menor será a tenção na fita metálica. Para ângulos menores que 30º, as diagonais perdem sua eficiência em evitar deformações. Preferencialmente, para o melhor desempenho, a inclinação das diagonais deverá estar compreendida entre 30º e 60º (CRASTO, 2005 apud CONSUL STEEL, s.d, p. 50).

Crasto (2005) afirma que, é preferível que seja previamente projetado painéis cegos para a inserção do contraventamento, pois este interfere diretamente na localização de aberturas nas fachadas (Figura 30), sendo necessário durante a instalação, ângulos de inclinação maiores que permitam inserir a janela ou porta no painel.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 30 – Painel contraventado adaptado para abertura de janela.

Fonte: CRASTO, 2005.

Outra solução de estabilização de estrutura é o método por diafragma rígido, no qual consiste na utilização de placas de vedação externa dos painéis estruturais, funcionando como uma parede de cisalhamento, uma vez que essas placas conferem aumento da resistência do painel, absorvendo as cargas laterais (ventos) solicitadas pelo o edifício e as transferindo para a fundação (CRASTO 2005; SANTIAGO 2008). Contudo, o desempenho desse sistema vai depender de quatro fatores: da configuração dos painéis (quantidade e tamanho das aberturas, alturas e larguras do painel), da capacidade dos montantes em resistirem as cargas, da quantidade e espaçamento dos parafusos de fixação da placa à estrutura e da resistência e espessura da placa utilizada, de modo a obter e características estruturais necessárias para resistir a ação das cargas horizontais (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012). 

Travamento horizontal

Consiste na inserção de fitas metálicas ou bloqueadores nos montantes, conferindo maior resistência ao painel estrutural e portanto, formando um sistema de travamento horizontal. As fitas metálicas, geralmente em aço galvanizado, são fixadas no painel perpendicularmente à seção do montante, com no mínimo 38mm de largura e 0,84 de

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

espessura (Figura 31). Sua função é impedir a rotação dos montantes quando sujeitos à compressão, diminuindo assim, o comprimento de flambagem. São aparafusadas em ambos os lados do painel e em todos os montantes – à exceção dos painéis que levam na face externa a placa de diafragma rígido (CONSUL STEEL, s.d; CRASTO, 2005; SANTIAGO, 2008). Figura 31 - Fita metálica para travamento do painel

Fonte: Adaptado de SANTIAGO, 2008.

Já os bloqueadores são peças horizontais, formadas por perfis U e Ue, localizadas entre os montantes extremos do painel, a intervalos de 3,60 metros e com a função de enrijecer o mesmo (Figura 32). O perfil U (guia) é cortado a 20cm maior que o vão, obtendo suas extremidades de 10 cm dobradas a 90º para facilitar a conexão com os montantes. Já o perfil Ue (montante), é encaixado no perfil U e ambos aparafusados na fita metálica (CRASTO, 2005; SANTIAGO, 2008).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 32 - Bloqueador para travamento do painel

Fonte: Adaptado de CONSUL STEEL, s.d.

Segundo Crasto (2005), a outra maneira de fixar os bloqueadores no montante é cortar o perfil Ue na largura do vão e conectá-los através de cantoneiras aparafusadas nas duas peças (Figura 33). Figura 33 - Fixação de bloqueadores através de cantoneiras.

Fonte: CRASTO, 2005.



Encontro de painéis

A união dos painéis é, basicamente, realizada pela conexão de montantes por parafusos estruturais. Há diversas soluções construtivas que possibilitam estes encontros, que segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), variam de acordo com o número de painéis que estão se unindo e o ângulo entre eles.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

De acordo com Crasto (2005), é fundamental que, seja qual o for a solução escolhida, esta deve garantir a rigidez do sistema, a resistência aos esforços, a economia de material e prover uma superfície para a fixação dos painéis de fechamento interno e externo. As configurações de encontros entre painéis mais usuais são: -

Ligação de dois painéis de canto

Consiste na conexão de dois ou três montantes por meio da alma, conforme Figura 34, Figura 35, Figura 36 e Figura 37. Figura 34 - Planta da união de dois montantes pela alma.

Fonte: CRASTO, 2005.

Figura 35 - Perspectiva da união de dois montantes pela alma.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 06/05/2015.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 36 - Planta da união de três montantes.

Fonte: CRASTO,2005

Figura 37 - Perspectiva da união de três montantes.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 06/05/2015.

Segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), nos dois casos apresentados nas figuras 35, 36, 37 e 38, a guia superior de um dos painéis que se conectam, deve ter comprimento de 75mm a mais do que o comprimento da parede, para que esta seja fixada sobre a guia superior do outro painel, elevando a rigidez do conjunto (Figura 38).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 38 - Fixação de painéis de canto.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 06/05/2015.

Ligação de dois painéis formando um T

Consiste em dois painéis interligados, sendo um fixado perpendicular ao outro, formando uma ligação em T (Figura 39). O painel 1 deve ser contínuo, sem emendas na guia superior ou inferior no local da emenda com o painel 2. (CONSUL STEEL, s.d; CRASTO, 2005). Figura 39 - Planta e perspectiva da ligação de dois painéis formando um T.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 06/05/2015.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Ligação de três painéis

Conhecido como encontro em cruz, esta ligação ocorre, segundo Consul Steel (s.d) e Crasto

(2005),

quando

extremidades

dois

painéis

são

fixadas

perpendicularmente em outro painel. Tal ligação pode ser realizada utilizando perfis Ue conectados aos montantes dos dois painéis alinhados. Assim como na ligação em T, o painel perpendicular deve ser contínuo, sem emendas na guia superior ou inferior na união com outras paredes (Figura 40). Figura 40 - Planta e perspectiva da ligação de três painéis.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 06/05/2015.

3.7.2.2 Painéis não estruturais Os painéis não estruturais são aqueles que não suportam o carregamento da edificação, comportando apenas, o peso próprio dos elementos que os compõe. Sua função é, basicamente, ser o fechamento externo e divisórias internas da edificação. Nas divisórias internas, a solução mais utilizada é o Drywall, no qual constitui-se de chapas de gesso acartonado, com montantes e guias de dimensões menores e por isso mais leves. Quanto as divisórias externas, necessitam de cuidados especiais, já

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

que devido ao peso dos elementos de fechamento e revestimento, recomenda-se a utilização dos mesmos perfis que estruturam os painéis autoportantes (OLIVEIRA, 2012). Como os painéis não estruturais não suportam cargas verticais advindas da edificação, para efetuar aberturas de portas e janelas não é necessário o uso de vergas e ombreiras, como nos painéis estruturais (Figura 41). Portanto, um único montante delimita lateralmente o vão, sendo fixado o marco da abertura (CRASTO, 2005). Segundo Consul Steel (s.d), o acabamento inferior e superior da abertura é dado, assim como nos painéis estruturais, por guias de abertura, exceto nas aberturas de porta, onde somente tem guia de vão superior (Figura 42).

Figura 41 - Desenho esquemático de painel não estrutural com abertura.

Figura 42 - Painel não estrutural

Fonte: Adaptado de CONSUL STEEL, s.d.

Fonte: CRASTO, 2005.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.7.3 LAJES Assim como os princípios que definem os painéis, o conceito estrutural de lajes em LSF consiste na distribuição de cargas através de perfis galvanizados, modulados em equidistâncias (400 ou 600mm), de modo que cada perfil é designado a suportar e transmitir determinada carga para os painéis estruturais que lhe apoia. Segundo Oliveira (2012), essa modulação ocorre da mesma maneira para toda a estrutura – painéis, lajes e telhados – fator este que facilita a execução do subsistema. De acordo com Consul Steel (s.d), a laje em LSF (Figura 43) é formada basicamente por: 

Safena ou guia Perfil U, responsável pela fixação das extremidades da viga, de modo que estas se mantenham em sua posição;



Enrijecedor de alma ou de apoio Seção de perfil Ue, onde sua alma é fixada na alma da viga, aumentando assim a resistência naquele local e consequentemente, impedindo o esmagamento da alma da viga;



Viga caixa de borda União de dois perfis encaixados (“U” e “Ue”), permitindo que a borda da laje esteja paralela às vigas;



Viga composta Muito utilizada no perímetro da abertura na laje, consiste na combinação de perfis U e Ue, que servem como apoio às vigas interrompidas;



Vigas de piso Elementos de perfil Ue, dispostos horizontalmente, que se apoiam nos montantes, onde suas almas estão em coincidência atribuindo assim, o conceito de estrutura em alinhamento. Sua dimensão tem praticamente a mesma dimensão do montante, exceto a altura da alma que varia de acordo com a modulação da estrutura e o vão entre os apoios.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 43 – Esquema da estrutura da laje de piso em LSF.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 13/05/2015.

As vigas de piso precisam ter resistência para suportar as cargas provenientes da estrutura, sem que haja deslocamentos além do máximo permitido por norma técnica. A mesa de um perfil que atua como viga nunca poderá ser cortada, sendo as perfurações efetuadas nas almas da viga (SANTIAGO, FREITAS E CRASTO, 2012). Esta observação é importante pois às vezes os furos existentes – conhecidos como punch – não têm dimensões suficientes para a passagem de tubulações, havendo a necessidade de executar furos que devem seguir orientações definidas pela NBR 15253/2014 (Figura 44). Figura 44 – Aberturas nas vigas para passagem de tubulações.

Fonte: ALVARENGA, 2004.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Além de serem responsáveis por suportar e transmitir as cargas advindas do peso próprio da laje, mobiliário e pessoas, as vigas de piso funcionam como estrutura de apoio para os materiais que conformam a superfície do piso (BELLEI, BELLEI, 2011). O contrapiso do tipo estrutural, por exemplo, quando devidamente conectados as vigas de piso, trabalham como diafragma horizontal, sendo que a natureza desse, determinará o tipo de laje a executar: seca ou úmida. Esta escolha influenciará diretamente no desempenho da estrutura. (CRASTO, 2005).

3.7.3.1 Laje Úmida De acordo com Santiago, Freitas e Crasto (2012), a laje úmida é executada com uma chapa de aço ondulada, aparafusada às vigas, preenchida com uma camada de 4 a 6cm de concreto simples onde nela é inserida uma armadura de distribuição que evita o fissuramento, sendo o contrapiso a superfície que receberá o acabamento de piso (Figura 45). Figura 45 – Desenho esquemático de laje úmida.

Fonte: CBCA,2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 13/05/2015.

O contato direto entre os materiais que compõem a laje, uma vez que estão sujeitos à movimentação do piso, produzindo ruídos, faz com que se torne recomendável, segundo Crasto (2005), a utilização de elemento de isolamento acústico. Comumente empregada, a lã de vidro é inserida sobre a chapa metálica, sob a proteção de uma camada de polietileno que impede a umidificação da lã durante a concretagem.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 46 – Fôrma metálica ondulada aparafusada às vigas.

Fonte: CRASTO, 2005.

3.7.3.2 Laje Seca Executadas diretamente sobre o vigamento metálico, a laje seca consiste na utilização de placas rígidas aparafusadas às vigas, funcionando como contrapiso, garantindo resistência ao sistema e possibilitando a aplicação de diversos revestimentos (Figura 47). As placas, quando estruturais, desempenham a função de diafragma horizontal, apresentando características mais leves e de fácil instalação (OLIVEIRA, 2012). Figura 47 – Desenho esquemático de laje seca.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 13/05/2015.

Segundo Consul Steel (s.d), a escolha do tipo e espessura da placa varia de acordo com as características própria da placa e, primordialmente, com o tipo de revestimento a ser utilizado. Placas de OSB de 18mm são as mais comercializadas (Figura 48), pelo fato de apresentarem propriedades estruturais favoráveis ao uso como diafragma

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

horizontal.

São

produzidas

através

lascas

madeira,

orientadas

perpendicularmente e em diversas camadas prensadas e unidas com resina, garantindo resistência e rigidez ao sistema (OLIVEIRA, 2012) Figura 48 – Formato de uma placa OSB.

Fonte: BRASGIPS, 2015a. Disponível em <www.brasgips.com.br>. Acessado em 02/06/2015.

Contudo, sua utilização não é apropriada em ambientes molhados, uma vez que não apresentam resistência adequada à umidade. Portanto, Crasto (2005) indica o uso de placas cimentícias nessas áreas, havendo a necessidade de inserir uma base contínua que apoie as chapas devido a solicitações à flexão. As placas cimentícias (Figura 49) também consistem em uma solução construtiva, nas quais são compostas de uma mistura de partículas de madeira e cimento Portland, podendo ser fixadas diretamente sobre a estrutura, com espessura mínima de 10mm. Dentre suas vantagens, durabilidade e rigidez são as principais (COELHO, 2014). Figura 49 – Placas cimentícias.

Fonte: BRASILIT, 2015b. Disponível em <www.brasilit.com.br>. Acessado em 15/05/2015.

Uma terceira possibilidade é a utilização de painéis Wall (Figura 50), nos quais são constituídos por um miolo em madeira laminada ou sarrafeada, revestido externamente em ambos os lados por placas cimentícias. Suas características conjugadas com a estrutura metálica proporcionam superfície impermeável,

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

isolamento termoacústico, alta resistência a impactos, maiores espaçamentos na estrutura da laje, entre outras (CAMPOS, 2014; ETERNIT, 2014). Figura 50 - Painel Wall

Fonte: PASSALACQUA, 2015. Disponível em <www.passalacqua.com.br>. Acessado em 15/05/2015.



Laje em balanço

Em casos de laje em balanço, na execução de varandas por exemplo, é necessário obter reforços especiais na estrutura, uma vez que é ausente a viga que apoia uma das extremidades. Assim, obtêm-se duas situações: lajes em balanço com suas vigas na mesma direção das vigas de piso e lajes em balanço em direção diferente das vigas de piso (CRASTO, 2005; VIVAN, 2011). -

Vigas em mesma direção

Neste caso a viga em balanço é um prolongamento da estrutura do piso, uma vez que se difere das lajes tradicionais apenas no comprimento dos perfis que conformam o balanço (Figura 51). De acordo com Vivan (2011), o segmento em balanço não deve ultrapassar a metade do comprimento determinado para as vigas de piso que se estendem entre os apoios. Sua montagem deve obedecer a sequência estabelecida no projeto estrutural, por onde inicia-se após a conclusão da instalação dos painéis inferiores, da fixação das safenas sobre as guias superiores dos painéis inferiores e fixação das vigas de piso (VIVAN, 2011).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 51 – Esquema da laje em balanço com vigas de piso na mesma direção.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acesso em 15/05/2015.

Vigas em direções distintas

Segundo Crasto (2005) e Vivan (2011), neste caso a estrutura será ligeiramente mais complexa, fazendo-se necessário a criação de uma nova estrutura que sustentará as vigas que formarão o balanço. Sua montagem inicia-se na fixação das vigas em direções opostas, na viga anterior ao balanço. Após a fixação da sanefa é concluído a inserção do vigamento da laje que não está em balanço. Assim como acontece nas vigas de mesma direção, as vigas devem ter, no mínimo, o dobro do comprimento do balanço, estendendo-se para o interior da construção (

Figura 52).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 52 – Esquema da laje em balanço com vigas de piso em direções distintas.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acesso em 15/05/2015.

Caso for necessário obter diferença de nível entre a laje de piso e a laje em balanço, a alternativa, segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), passa pela variação de espessura do contrapiso de concreto – nas lajes úmidas. Já na laje seca, o desnível é adquirido por meio do uso da estrutura de perfis em balanço de menor altura, sendo estes, fixados as vigas de piso. Os cortes na respectiva alma da guia, possibilita que as vigas de piso transpassem a mesma, onde seu comprimento deve ser o dobro do comprimento do segmento que forma o balanço (Figura 53). Figura 53 – Laje em balanço com o contrapiso em níveis diferentes.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acesso em 16/05/2015.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.7.3.3 Travamento Horizontal

Crasto (2005) define como uma solução que consiste no enrijecimento do sistema, reduzindo assim, os esforços nas vigas, o que consequentemente, efetua distribuição mais adequada do carregamento. Tal recurso tem a função de mitigar os fenômenos de flambagem lateral por torção, deslocamento e/ou vibração nas vigas de piso, proporcionado através do apoio correto das vigas. Dividido em duas possibilidades, os tipos mais usuais de travamentos são: Bloqueador e fita metálica, conforme (Figura 54). Figura 54 – Travamentos horizontais, respectivamente. Bloqueador (A): reforço sólido localizado nas extremidades da laje e utilizado no suporte de cargas mais elevadas. Fita metálica (B): fitas fixadas perpendicularmente à parte inferior das vigas de piso e utilizadas em conjunto com o bloqueador. (A)

(B)

Fonte: Adaptado de CONSUL STEEL, s.d.

3.7.4 ESCADAS Embora haja diversas maneiras de construir uma escada no sistema LSF, existem três possibilidades mais usuais, sendo o projeto arquitetônico definidor do tipo de solução a ser adotada em cada edificação (CONSUL STEEL, s.d). A estrutura básica da escada é formada pela a combinação de perfis “U” e “Ue” – os mesmos utilizados para os painéis. Na construção de degraus e espelhos, os revestimentos rígidos mais adequados são as placas OSB ou cimentícias, aparafusadas nos perfis da escada (VIVAN, 2011).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Segundo Consul Steel (s.d), as possibilidades mais usuais para efetuar a montagem da escada são: Viga caixa inclinada, painel com inclinação e painéis escalonados com painéis de degraus. 3.7.4.1 Viga caixa inclinada De acordo com Vivan (2011), este método consiste numa guia dobrada – correspondendo as medidas dos espelhos e degraus – fixada à uma viga caixa com inclinação correspondente à requerida, que se estende ao longo do comprimento da escada (Figura 55 e Figura 56). O par de guias funcionam como apoio para o contrapiso, nas quais placas OSB, por exemplo, conferem o acabamento final. Figura 55 – Desenho esquemático da escada do tipo viga caixa inclinada.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acesso em 16/05/2015. Figura 56 – Escada do tipo viga inclinada com contrapiso em placa OSB.

Fonte: HABITISSIMO. Disponível em <www.habitissimo.com.br>. Acessado em 16/05/2015.

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3.7.4.2 Painel com inclinação Método muito parecido com a “viga caixa inclinada”, consistindo na combinação de perfis U cortados e aparafusados. Se distinguem quanto ao apoio, no qual é constituído por um painel de montantes que aumentam ou diminuem sua altura, conforme for a inclinação da escada. Segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), esta solução é mais indicada para escadas residenciais (Figura 57 e Figura 58). Figura 57 - Desenho esquemático da escada do tipo painel com inclinação.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 16/05/2015.

Figura 58 - Escada do tipo painel com inclinação.

Fonte: CASA AÇO CONSTRUÇÃO INTELIGENTE. Disponível em <casaaco.blogspot.com.br>. Acessado em 16/05/2015.

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3.7.4.3 Painéis escalonados com painéis de degrau Nesta solução o contrapiso é apoiado por painéis de degraus retangulares formados por perfis “U” e “Ue”, nos quais assumem as alturas determinadas pela a inclinação, sendo a guia superior separada em vários trechos servindo como apoio para o piso. O painel escalonado formado, se torna um único painel por meio de uma guia inferior contínua que se estende para todos os montantes (Figura 59 e Figura 60). Esta metodologia construtiva é considerada a mais fácil de executar, uma vez que não é necessário efetuar dobras e cortes diferentes de 90º nos perfis (CONSUL STEEL, e.d; VIVAN, 2011). Figura 59 – Desenho esquemático da escada do tipo painéis escalonados com painéis de degraus.

Fonte: CBCA, 2015. Disponível em <www.cbca-acobrasil.org.br>. Acessado em 16/05/2015.

Figura 60 - Escada do tipo painéis escalonados com painéis de degraus.

Fonte: Arquivo pessoal.

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3.7.4 COBERTURAS As coberturas são responsáveis por proteger o espaço interno da edificação contra as intempéries do ambiente exterior, como sol, chuva, ventos, entre outros. Além de desempenharem função estética, proporcionam privacidade e conforto aos usuários. Se tratando de coberturas em LSF, a estrutura do telhado deve ser capaz de suportar o seu próprio peso, seus componentes, revestimentos e materiais de isolamento e forros suspensos. As coberturas são estruturadas com os mesmos perfis galvanizados que compõem o sistema em LSF. Estes conformam as treliças, tesouras, caibros, entre outros. Podendo, também, utilizar placas OSB entre os perfis da estrutura e telhas, dependendo do material a ser escolhido para a cobertura (SANTIAGO, 2008). Santiago (2008) e Vivan (2011) afirmam que as características arquitetônicas das coberturas em LSF são praticamente iguais as técnicas de construções convencionais, havendo apenas uma única diferença no projeto estrutural. Este deve respeitar os princípios de estrutura alinhada (Figura 61), nas quais as almas dos perfis que conformam as tesouras e caibros, devem estar alinhadas às almas dos montantes dos painéis de apoio, com suas seções em coincidência (na mesma direção), facilitando assim, a transmissão axial das cargas da estrutura. Figura 61 - Estrutura em alinhamento

Fonte: Adaptado de CONSUL STEEL, s.d.

Segundo Consul Steel (s.d), nos casos em que o alinhamento da estrutura não estiver correspondente à estrutura de apoio, deve-se inserir uma viga composta corrida e em

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

tubo (dois perfis Ue) capaz de transmitir as cargas dos perfis que não estão alinhados (Figura 62). Figura 62 – Estrutura sem alinhamento

Fonte: Adaptado de CONSUL STEEL, s.d.

Quanto à escolha das telhas, Alvarenga (2004) afirma que o sistema LSF não engessa algum uso específico. Contudo, é interessante priorizar uma escolha que mantenha o conceito de leveza proposto pelo sistema, como por exemplo as telhas Shingle (Figura 63). Estas são as mais recomendáveis, apresentando peso próprio menor, flexibilidade, resistência aos impactos, entre outras características (BRASILIT, 2015a). Figura 63 – Alguns tipos de telhas Shingle.

Fonte: BRASILIT, 2015a. Disponível em <www.brasilit.com.br>. Acesso em 17/05/2015.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Para efetuar sua instalação é preciso atentar-se a alguns requisitos, como: inserção a de subcobertura de feltro asfáltico sobre as placas OSB, fabricação das cumeeiras, entre outros detalhes (VIVAN, 2011). O telhado é dividido em duas partes principais: telhamento e estrutura (apoio e trama). O telhamento é composto por variados materiais, sendo estes necessariamente, impermeáveis e resistentes às intempéries. Já a estrutura (apoio e trama) é constituída por elementos responsáveis pela sustentação do telhado, sendo as treliças, componentes que seguem a mesma modulação dos painéis estruturais, fixadas e espaçadas em equidistâncias com os montantes (OLIVEIRA, 2012). O sistema LSF viabiliza a construção de várias soluções estruturais para coberturas, nas quais Crasto (2005) cita os dois casos mais utilizados em LSF: cobertura plana e cobertura inclinada. 3.7.4.1 Coberturas Planas Construídas como uma laje úmida, a cobertura plana é menos usual em sistemas de LSF, na qual sua inclinação para caimentos de águas pluviais é adquirida pela variação de espessuras do contrapiso de concreto (Figura 64). Além disto, esta solução possibilita a execução de vãos maiores sem haver apoios intermediários, desde que utilizem treliças em perfis Ue galvanizados. Figura 64 - Desenho esquemático da cobertura plana em LSF.

Fonte: CRASTO, 2005.

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3.7.4.2 Coberturas Inclinadas

São semelhantes a estrutura de telhados convencionais, diferenciando apenas, na armação, onde a madeira é substituída pelos perfis de aço galvanizados. Essa solução é conceituada nos princípios de estrutura alinhada, podendo ser executadas em duas possibilidades: estruturadas com caibros e vigas ou estruturadas com tesouras ou treliças (Tabela 3). Tabela 3 – Duas soluções de montagem de coberturas em LSF. Telhado estruturado com caibros e vigas

Telhado estruturado com tesouras e treliças

Consiste na utilização de dois caibros, cujas Método comumente utilizado em residências, extremidades se apoiam nos painéis portantes, este telhado possibilita diversos desenhos de havendo uma cumeeira no topo, formando assim tesouras dependendo de fatores estéticos, a inclinação desejada. Enrijecedores de alma e climáticos, funcionais e culturais. São cantoneiras são responsáveis pela fixação dos constituídas por perfis Ue que podem vir précaibros e vigas nos painéis. A montagem por fabricados ou ser montados no canteiro de obra, este método é mais complexa, uma vez que nos quais quando conectados, conformam uma necessita de mão-de-obra especializada e estrutura estável com grandes vãos e sem espaços destinados à esta atividade. apoios intermediários Fonte: Adaptado de CONSUL STEEL, s.d.

3.7.5 FECHAMENTO VERTICAL Os fechamentos verticais garantem proteção à edificação e privacidade aos usuários – quando estes forem externos – e estabelecem divisão entre os ambientes, quando localizados internamente. O sistema é conformado por perfis estruturais de aço galvanizado integrado com placas localizadas internamente ou externamente da edificação. Para solidificar o

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

conceito de estrutura leve e de racionalização construtiva, os elementos de acabamento seguem especificações de baixo peso próprio, de produção modular e industrializada, o que favorece uma construção mais ágil. Nesse aspecto, a modulação contribui significativamente para a otimização dos recursos empregados. O sistema LSF apresenta grande potencial de industrialização, já que a própria modulação estrutural é dimensionada para uma melhor otimização da utilização de chapas ou placas. Por isso na maioria dos casos, as placas são dimensionadas com largura de 1,20 m, múltiplo da modulação de 400 mm ou 600 mm, como ocorre com as placas de gesso acartonado e placas cimentícias (CRASTO, 2005, p. 122).

As vantagens proporcionadas pelo uso de sistemas de fechamento industrializado garantem a organização e limpeza do canteiro de obra, redução dos prazos de execução, facilidade de inserção de isolamentos e significante precisão dimensional (VIVAN, 2011). No Brasil, os produtos mais utilizados para o fechamento de edificações estruturadas em aço são o OSB, a placa cimentícias e o gesso acartonado.

3.7.5.1 Placas OSB Assim como já apresentado anteriormente, a placa OSB (Oriented Strand Board) é um painel de madeira, orientado em três camadas cruzadas perpendicularmente e ligadas por resina sintética, atribuindo elevada resistência mecânica ao sistema. Sua utilização não se restringe somente aos fechamentos verticais, mas também são utilizadas nos pisos, forros e servem como substrato para as coberturas (SANTIAGO, FREITAS E CRASTO, 2012). Sua instalação exige cuidados especiais como, prever proteção contra umidade e água na parte externa – por meio do uso de manta ou película de polietileno de alta densidade – execução adequada e precisa das juntas de dilatação entre as peças, eliminação do contato direto da placa com o ambiente e solo, e tratamento contra insetos (GRUPO BRICKA, 2015). A fixação é garantida por meio de parafusos autobrocantes e auto-atarraxante, instalados nas paredes e é mais comumente empregada em fechamentos externos (Figura 65). É comercializada nas dimensões 1,20m x 2,40m e as espessuras de 9mm,11,1mm ,15mm e 18mm.

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Figura 65 – Edificação com fechamento externo em placas OSB.

Fonte: LP BRASIL, 2013. Disponível em <www.lpbrasil.com.br>. Acessado em 20/05/2015.

3.7.5.2 Placas de Gesso Acartonado De acordo com Crasto (2005) e Silva (2013), são empregadas no sistema de fechamento vertical interno para painéis estruturais e não-estruturais (face interna) e fechamento das divisórias internas, uma vez que apresentam alta resistência à compressão e flexão. É um sistema leve, fixo e suas placas chegam prontas para uso na obra. Quando não são estruturais, são executadas aplicando o sistema Drywall – perfis U e Ue em aço galvanizado, de menor dimensão e dividido em três tipos: 

Standard (ST)

Consideradas placas de uso comum (padrão), as placas Standard são revestidas em ambas as faces por papel Kraft, para emprego em divisórias sem exigências específicas de desempenho (Figura 66). Sua produção passa por um rigoroso controle de qualidade, sendo comercializadas com largura de 1,20 m, comprimentos que variam de 1,80m à 3,00 m de acordo com o fabricante, e espessuras de 9,5mm, 12,5mm e 15 mm (GRUPO BRICKA, 2015; SILVA, SILVA, 2004).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 66 – Painel de gesso acartonado do tipo Standard.

Fonte: BRASGIPS, 2015b. Disponível em <www.brasgips.com.br>. Acesso em 18/05/2015.



Resistente à umidade (RU)

As placas RU’s (Figura 67), são placas destinadas aos ambientes molháveis da edificação por haver, mesmo que moderadamente, contato com algum tipo de umidade (OLIVEIRA, 2012). São produzidas com os mesmos materiais das placas Standard, porém suas faces são revestidas com cartão hidrofugante, atribuindo cor esverdeada a mesma. Provê excelente base para aplicação de revestimentos cerâmicos e não são recomendáveis na utilização em tetos (CONSUL STEEL, s.d; VIVAN, 2011). Figura 67 - Painel de gesso acartonado do tipo Resistente à umidade.

Fonte: BRASGIPS, 2015b. Disponível em <www.brasgips.com.br>. Acesso em 18/05/2015.



Resistentes ao fogo

Placa de coloração avermelhada, composta por aditivos que retardam a chama e revestida por fibra de vidro e/ou cobertura plástica, adiando assim, a liberação de água contida na referida placa (Figura 68). Para atender requisitos da Norma de Desempenho, é obrigatório o uso em áreas que exigem maior resistência às chamas como, caixa de escadas, corredores e rotas de fuga da edificação.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 68 - Painel de gesso acartonado do tipo Resistente ao fogo.

Fonte: BRASGIPS, 2015b. Disponível em <www.brasgips.com.br>. Acesso em 18/05/2015.

Segundo Crasto (2005), placas de gesso acartonado são comercializadas com largura de 1,20 m, comprimentos que variam de 1,80 m a 3,60 m, e com espessuras de 9,5mm, 12,5mm e 15mm. A execução envolve, basicamente, seis fases de montagem, na qual inicia-se na locação e fixação das guias, inserção dos montantes, fechamento de uma das faces da divisória, fechamento da outra face, tratamento das juntas e por fim, acabamento final. Com relação a fixação, são instaladas praticamente da mesma maneira que placas OSB, por meio de parafusos auto-atarraxante do tipo cabeça trombeta e ponta broca. O sistema de fechamento vertical com gesso acartonado favorece a racionalização e otimização da construção, uma vez que é considerada uma obra seca (elimina o uso de argamassa), de fácil manutenção, flexibilidade de projeto – pois possibilitam mudanças no layout – e permitem o uso de isolantes termo acústico como, a lã de vidro e lã de rocha (VIVAN, 2011).

3.7.5.3 Placas Cimentícias As placas cimentícias consistem em uma mistura de cimento Portland, fibras de celulose ou sintéticas e agregados, onde recebem tratamento especial em suas faces, para garantir maior resistência à abrasão e impermeabilidade – variando sua capacidade de absorção de água de acordo com o fabricante (SILVA, SILVA, 2004). Inicialmente foram criadas como opção para fechamento de ambientes molháveis, já que o gesso acartonado apresentava limitações quanto à umidade. Contudo suas

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

funções foram se ampliando, o que consequentemente impulsionou a criação de novos produtos: mais versáteis e de qualidade. Além disso, as placas cimentícias podem ser destinadas a compor o sistema de vedação externo e interno, na vertical ou na horizontal (ZATT, 2010). Segundo Brasilit (2015), atualmente essas placas são comumente utilizadas em fachadas externa (Figura 69) e áreas molháveis, nas quais saem de fábrica prontas para o uso. Alta resistência a impactos e umidade, elevada durabilidade com isolamento termo acústico, são características que as tornam vantajosas. Assim como ocorre com as placas de gesso acartonado, as chapas cimentícias são produzidas em dimensões modulares, com largura de 1,20 m fixa (múltiplo da modulação de 400mm e 600mm) e 2,0 m, 2,40 m e 3,0m de comprimento. Figura 69 - Edificação com fechamento externo em placas cimentícias.

Fonte: NAKAMURA, 2012. Disponível em <www.techne.pini.com.br>. Acesso em 20/05/2015.

Quanto a fixação dos painéis, pode ser realizada por meio de parafusos e buchas plásticas, rebites metálicos, pregos de aço para uso de pistola de impacto e chumbador de pressão. De acordo com Vivan (2011), as juntas entre placas devem receber tratamento especial, utilizando um tipo de silicone que proporciona estanqueidade ao material.

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3.7.6 LIGAÇÕES E MONTAGENS 

Ligações

As ligações é mais uma das etapas de projeto que necessita de cuidados, pois sua escolha inadequada poderia comprometer o desempenho da estrutura e encarecer os custos da obra. A definição do tipo de ligação a ser executado dependerá, segundo Crasto (2005), dos seguintes condicionantes: condições de carregamento da estrutura, tipos e espessuras dos materiais a serem conectados, resistência necessária de conexão, disponibilidade de ferramentas para fixação, entre outros. -

Parafuso

É dividido basicamente em dois tipos: os autoperfurantes e os autoatarraxantes, onde existem opções de parafuso para cada tipo de ligação específica. Os parafusos auto perfurante consistem em fixadores que objetivam a eliminação da pré furação no processo de fixação. Possuem alto poder de resistência mecânica e possibilitam a conexão em diferentes espessuras de materiais. São aplicados com parafusadeiras elétricas ou pneumáticas, dos quais possuem ponta em forma de broca, permitindo assim, o processo de furação e fixação em uma só operação. Já os parafusos autoatarraxantes, possuem as mesmas características do autoperfurante, com a diferença da ponta, em agulha. (MORED, 2015). É ampla a disponibilidade de dimensões de parafusos no mercado, onde os tamanhos variam entre os números 6 a 14 e os comprimentos são determinados a partir da aplicação de cada um no sistema LSF. A cabeça dos parafusos estabelece os tipos de materiais a serem fixados e o tipo de ligação. No seu processo de fabricação, recebe uma camada de zinco para torna-lo resistente à corrosão. (CRASTO, 2005; LIMA, 2013). O quadro resumo de parafusos a seguir, apresenta os tipos de cabeças e pontas de parafusos, com suas respectivas aplicações.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

86 Quadro 1 - Resumo de parafusos.

Fonte: CRASTO, 2005; LIMA, 2013; ÂNCORA CHUBADORES, 2015; WALSYWA, 2014; KNAUF, 2012.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF



Montagem

Segundo Crasto (2005), as técnicas de montagem de sistemas LSF variam de acordo com a metodologia utilizada pelo projetista e a construtora de cada edificação, sendo algumas delas mais racionalizadas do que outras. No processo construtivo são duas as possibilidades principais de efetuar a montagem do sistema: método “Stick” e “por painéis” (sendo a última, a técnica mais empregada no Brasil). No procedimento Stick, os painéis são montados dentro do canteiro de obra, o que gera uma montagem muito mais lenta, demandando mão-de-obra especializada (CONSUL STEEL, 2002). Já o método “por painéis”, consiste na pré-produção dos componentes do sistema LSF (painéis, lajes, tesouras da cobertura, etc). Dependendo do nível de industrialização e racionalização da obra, alguns revestimentos também já vêm fixados de fábrica, diminuindo assim, o tempo de construção. Esse método não requer mão-de-obra especializada como a do método Stick, minimizando assim, as atividades desenvolvidas na obra (CRASTO, 2005). Para melhor entendimento, apresenta-se as etapas de montagem do sistema LSF em quadros resumos de montagem explicativos, com a respectiva descrição de cada fase e utilização de desenhos esquemáticos e imagens, ilustrando cada procedimento.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

88 Quadro 2 - Resumo de montagem do sistema LSF.

Fonte: CONSUL STEEL (s.d); CRASTO (2005); LIMA (2013).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

89 Quadro 3 - Resumo de montagem do sistema LSF.

Fonte: CONSUL STEEL (s.d); CRASTO (2005); LIMA (2013).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

90 Quadro 4 - Resumo de montagem do sistema LSF.

Fonte: CONSUL STEEL (s.d); CRASTO (2005); LIMA (2013).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

91 Quadro 5 - Resumo de montagem do sistema LSF.

Fonte: CONSUL STEEL (s.d); CRASTO (2005); LIMA (2013).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

3.7.7 INSTALAÇÕES As instalações prediais é parte fundamental em qualquer edificação, uma vez que objetivam suprir as necessidades básicas dos usuários no dia-a-dia. No sistema LSF, as instalações se assemelham com as instalações de uma construção convencional, onde a única diferença é que o LSF necessita de cuidados específicos quanto a montagem e fixação (BATTISTELLA, 2011). Lima (2013) salienta a importância de conceber os projetos hidrossanitários e elétricos, de acordo com normas técnicas vigentes que regulamentam os sistemas construtivos a seco, compatibilizando com o uso de materiais que atendam às necessidades para o bom funcionamento do sistema. Sendo as vedações um fechamento duplo estruturado com perfis previamente perfurados, as tubulações caminham por meio destes furos (Figura 70) e são direcionadas dentro dos vazios das paredes e forros, criando uma espécie de “shaft visitável”. Esse conceito garante execução otimizada e facilidade na manutenção, pois torna viável a identificação de possíveis interferências entre o sistema elétrico e hidráulico (ALVARENGA, 2004). Figura 70 – Instalação elétrica dispostas nas perfurações dos painéis.

Fonte: CONSTRUSECO, 2014. Disponível em <www.construseco.com.br>. Acessado em 23/05/2015.

Quanto à execução dos serviços de instalações, Santiago, Freitas e Crasto (2012) recomendam dar início após a finalização completa da montagem das estruturas de paredes, lajes, coberturas, revestimentos externos e esquadrias, criando assim um

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

ambiente mais seguro para os instaladores e mitigando possíveis danos advindos das chuvas e ventos. 

Instalações Hidráulicas -

Água fria e água quente

Essas instalações desempenham a função de garantir o fornecimento contínuo e suficiente em todos os pontos de consumo, com pressões e velocidades adequadas e atenuar os níveis de ruídos, proporcionando assim, água de qualidade e conforto aos usuários. Os materiais disponíveis no mercado compatíveis com o sistema LSF são os mesmos utilizados em construções convencionais de alvenaria, onde dentre eles se destacam: PEX (polietileno reticulado), PVC (policloreto de vinila), PPR (polipropileno copolímero random), CPVC (policloreto de vinila cloratado) e cobre (SANTIAGO, FREITAS E CRASTO, 2012). As tubulações do tipo PEX são as mais utilizadas em construções de LSF, pois garantem flexibilidade, agilidade na instalação, resistência à temperatura e ataques químicos (corrosão) – Figura 71. Os tubos PEX são conformados por polietileno reticulado com conexões metálicas do tipo anel deslizante, garantindo estanqueidade ao sistema (Figura 72). Na sua fabricação é inserido uma camada de alumínio no seu interior, separada por um adesivo que absorve a expansão térmica da peça. Sua durabilidade é excelente, podendo atingir uma vida útil de até 50 anos. (AMANCO, 2012; TIGRE, 2009).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 71 – Esquema de instalação das tubulações PEX.

Figura 72 - Materiais que conformam os tubos PEX.

Fonte: AMANCO, 2012

Fonte: TIGRE, 2009.

As tubulações PEX são parecidas com mangueiras, nas quais permitem curvas e desvios sem precisar de conexões, onde têm a função de conduzir a água quente e fria e distribuí-las pelos ramais prediais da edificação. Sua aplicação é recomendável em qualquer sistema construtivo, principalmente em LSF, onde utiliza-se paredes em Drywall. Dispostas nas espessuras de bitola de 16mm, 20mm, 25mm e 32mm, sendo que as de 16mm e 20mm têm boninas com comprimento de 100m e as bitolas de 25mm e 32mm, 50m (TIGRE, 2009; ALVARENGA, 2004). Segundo Amanco (2012) e Tigre (2009), a instalação em drywall requer alguns cuidados, pois é importante evitar o contato da tubulação com o aço. Para isso, é necessário utilizar um protetor no montante que proteja o aço de possíveis processos corrosivos (Figura 73). Outro cuidado a ser tomado é que as instalações PEX exigem conexão do tipo crimpada, ou seja, a conexão é realizada por um alicate carimbador (Figura 73), auxiliando assim, na vedação da peça. Figura 73 – Chapa protetora do montante (a), ferramenta alicate crimpador (b).

(a) (b) Fontes: AMANCO, 2012; TIGRE, 2009.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Esgoto e águas pluviais

De acordo com Santiago, Freitas e Crasto (2012), se assemelham ao sistema convencional, nas quais as instalações de esgoto e águas pluviais são conectadas às placas de gesso ou de piso utilizando joelhos com flanges e parafusos fixadores. Por se tratarem de tubulações mais espessas, é comum haver a necessidade de instalar o caminhamento na horizontal (sob as vigas de piso). Isso porque os furos dos montantes são limitados, apresentando diâmetro máximo menor (90mm) do que uma tubulação usual de esgoto (100mm). Entretanto, recomenda-se obter o menor caminhamento horizontal possível, para não criar altura extra, o que ocasionaria na perda de altura do pé-direito livre. Quando há necessidade das tubulações atravessarem as vigas de piso ou cobertura através de furos, dependendo da magnitude dos diâmetros, essa situação deve ser analisada juntamente com o calculista da estrutura e, em geral, é necessária a instalação de uma peça de reforço à viga nessa região. Nessa situação, também pode-se substituir as vigas, de piso ou de sustentação da cobertura, por treliças ou tesouras, que possuem espaços maiores entre as peças e permitem facilmente a passagem das tubulações (TERNI, SANTIAGO, PIANHERI, 2009, p.3).

Os tubos são, usualmente, conexões produzidas em PVC (Figura 74) com aditivos que conferem rigidez ao material, evitando o rompimento da peça quando aparafusadas. (TIGRE, 2009). Figura 74 – Tubulações de esgoto em PVC.

Fonte: AMANCO, 2012.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF



Instalações Elétricas

Santiago, Freitas e Crasto (2012) afirmam que, as instalações elétricas em sistemas LSF não se diferem do projeto elétrico de uma construção em alvenaria, na qual sua rede de caminhamento é composta por conduítes e eletrodutos que direcionam e acomodam a rede de cabos elétricos e acessórios embutidos nas paredes até os pontos de consumo previstos pelo projeto. Os conduítes do tipo corrugado são as tubulações mais utilizadas em sistemas compostos por drywall, uma vez que são instalados com agilidade e facilidade, reforçado pelo conceito de shafts visitáveis. Seus tubos percorrem os furos localizados nos montantes e vigas de piso, sendo fixados por espuma expansiva ou por peças plásticas de proteção fixadas na estrutura (Figura 75). Figura 75 – Percurso de um conduíte no painel, fixados por peças plásticas.

Fonte: CONSTRUSECO, 2014. Disponível em <www.construseco.com.br>. Acessado em 23/05/2015.

Além de eletrodutos e conduítes, o sistema é composto por quadro elétrico, caixas de luz e conjunto de fios dimensionados no projeto, nos quais devem ser previstos elementos isolantes para os circuitos elétricos, uma vez que evita que fios sem proteção transmita descarga elétrica para a estrutura em aço. Lima (2013) ressalta a importância de compatibilizar os projetos complementares (elétricos, hidráulicos, gás, etc) com projetos arquitetônicos, pois se tratando de uma estrutura em aço, não poderá haver excesso de furos nos montantes, exigindo assim, profissionais mais qualificados e processos construtivos mais coordenado e racionalizado.

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Figura 76 – Instalações nos painéis (a), detalhe de instalação hidráulica (b) e detalhe de instalação elétrica (c).

(a)

(b)

(c)

Fonte: LIMA, 2013.

3.6.8 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO SISTEMA 

Vantagens

Existem muitas razões pelas quais as estruturas de aço estão cada vez mais adquirindo visibilidade no mercado da construção civil, haja vista que o aço vem sendo considerado como o melhor e mais viável material alternativo de construção residencial e comercial, apresentando diversos benefícios. O sistema LSF, se comparado com o sistema construtivo tradicional, apresenta atributos significativos que o torna mais vantajoso. São eles: -

Aberto

Sistema aberto e amplo. Pode ser combinado com outros materiais na mesma estrutura, ou usado como um único elemento estrutural. Em edifícios altos é utilizado para as subdivisões internas (CONSUL STEEL, s.d). -

Flexível

O projeto pode ser concebido em etapas, sem restrições de expansão. Suporta qualquer tipo de acabamentos exteriores e interiores, viabilizando e flexibilizando qualquer projeto arquitetônico (CONSUL STEEL, s.d).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Leveza

Sua estrutura conformada em perfis de aço, apresenta peso próprio inferior do que qualquer outro tipo de material estrutural, na qual sua construção é cerca de 30% mais leve (ALVARENGA, 2002). -

Resistência

O aço é um material de comprovada resistência e autocontrole de qualidade, tanto na produção da matéria-prima quanto de seus produtos. Além disso, permite maior precisão dimensional e melhor desempenho da estrutura (FARIAS, 2013). -

Sustentável

Por ser uma construção a seco, minimiza a utilização de recursos naturais, como a água. Além disso, a composição do aço produzido hoje inclui mais de 60% de recursos reciclados, podendo ainda ser reciclado diversas vezes sem perder suas propriedades. Desta forma, o sistema apresenta eficácia sob o ponto de vista da sustentabilidade (CONSUL STEEL, s.d). -

Racional

Possui características de racionalização, uma vez que seus elementos construtivos são produzidos industrialmente. Contudo há necessidade de pensar e trabalhar com sua execução mais precisa (CRASTO, 2005). -

Conforto e economia de energia

O sistema sugere a execução de isolamentos e instalações que possibilitam adequação para qualquer tipo de clima e localizações geográficas variáveis (CONSUL STEEL, s.d). -

Otimização de recursos

Por se tratar de uma estrutura leve que chega pronta no canteiro de obra, o sistema possibilita maior velocidade na execução, uma vez que o canteiro se transforma em local de montagem – incluindo modulação, manuseio e transporte (FUTURENG, 2014h).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Durabilidade

O manuseio correto torna o sistema durável, uma vez que os revestimentos de zinco protegem o aço da corrosão, fornecendo simultaneamente proteção contra corrosão física e química ao material. Contudo, a durabilidade está diretamente ligada a qualidade de execução do sistema, sendo necessário que a edificação esteja dentro das normas construtivas de modo a evitar vazamentos de água e a exposição excessiva à umidade, que danificam não apenas o aço, mas qualquer outro tipo de material construtivo (CONSUL STEEL, s.d).



Desvantagens

Assim como todo sistema construtivo, o LSF apresenta algumas limitações. São elas: -

Barreira Cultural

Aquilo que destoa do conservadorismo ou tradicionalismo gera desconfiança e insegurança. O mercado brasileiro tende a resistir o que é inovador e diferente. Diversas construtoras se negam a inovar suas técnicas por comodismo, uma vez que altera momentaneamente sua logística de construção (FUTURENG, 2014i). -

Mão-de-obra especializada

Por se tratar de um sistema industrial e racional, a construção em LSF requer profissionais treinados, de modo a garantir uma execução mais precisa e de qualidade (SOUSA; MARTINS, 2009). -

Custo

Esta desvantagem é consequência de uma vantagem: como já citado anteriormente, as construções em LSF são extremamente ágeis, apresentando o triplo da velocidade de uma construção tradicional. Portanto, seu custo inicial é maior e realizado em curto prazo de tempo (FUTURENG, 2014i).

Capítulo 3 – Conhecendo o sistema LSF

Planejamento

O método construtivo LSF requer maior planejamento projetual e logístico, uma vez que é necessário efetuar as encomendas de materiais, componentes e módulos, em um prazo razoável antes do início da obra (ALVARENGA, 2002). -

Pavimentos

No Brasil somente é permitido a construção de edificações de até seis pavimentos em LSF. Isso pelo fato da espessura e peso próprio do aço serem inferiores ao que seria necessário para resistir as cargas de uma construção predial.

100

ESTUDO DE CASO CAPÍTULO IV

Capítulo 4 – Estudo de caso

102

Este capítulo aborda um estudo de caso da construção de uma edificação unifamiliar em LSF, situada no Arquipélago de Manguinhos, Serra – ES (à 25km da capital Vitória, aproximadamente). Com o objetivo de apresentar a metodologia do processo projetual, bem como as etapas construtivas do sistema. O OBJETO DE ESTUDO: ECASA A Ecasa1 (Figura 77), foi concebida como projeto-piloto de uma edificação unifamiliar em condomínio residencial. Com uma área de 240m², distribuídas em dois pavimentos, o projeto contempla eco princípios e sua construção levou apenas 120 dias para ser finalizada, sendo lançada no final do ano de 2009. Figura 77 – (a) Fachada frontal e (b) fachada posterior.

(a)

(b)

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.



O Partido

O partido arquitetônico consistiu em elaborar uma edificação (Figura 78) que promovesse, fundamentalmente, cinco princípios construtivos sustentáveis (design, eco materiais, eficiência energética, conservação/reaproveitamento de água e ambientes internos mais saudáveis) em função da necessidade da adoção de soluções construtivas que possibilitem a redução de impactos ambientais e que possibilitasse a comercialização (BASÍLIO, 2010).

Ecasa: projetada pelo arquiteto Augusto Alvarenga e construída em LSF, a Ecasa recebe este nome por apresentar eco princípios pautados na sustentabilidade.

Capítulo 4 – Estudo de caso

Figura 78 – Itens sustentáveis pontuados na Ecasa.

Fonte: HERMAN MILLER, 2010. Disponível em <www.issoehermanmiller.com.br>. Acessado em 29/05/2015.

A estrutura industrializada como sistema construtivo oferece maior agilidade na construção e racionalização de materiais, exigindo, entretanto, modulação adequada em cada ambiente. O projeto, busca conscientizar a construção engajada na sustentabilidade, podendo servir de modelo para a construção civil, na qual é possível aproveitar os recursos naturais, minimizando a agressão ao meio ambiente. Além do sistema construtivo, outros itens como a iluminação natural foram diretrizes para o projeto. Destaca-se também, a intervenção dos espaços criados por Alvarenga, nos quais privilegia-se o convívio dos ambientes internos (Figura 79 e Figura 80) com o meio externo, facilitando assim, a ventilação e iluminação natural na edificação. A área social da residência foi projetada para o desenvolvimento de diversas funções, adaptando-se de maneira mais simples as necessidades de cada usuário e trazendo maior flexibilidade aos ambientes.

103

Capítulo 4 – Estudo de caso

Figura 79 – Planta-baixa humanizada do pavimento térreo.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Figura 80 - Planta-baixa humanizada do segundo pavimento.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.



A montagem do sistema LSF

Assim como já abordado no capítulo 3 (item 3.7.6), objetivando garantir o bom desempenho estrutural da edificação, as construções em LSF devem seguir metodologias específicas de montagem, que variam de acordo com as técnicas selecionadas pelos envolvidos do projeto. A metodologia utilizada na Ecasa foi a montagem por painéis (Figura 81), dos quais já chegam montados de fábrica no canteiro de obra, sendo necessário apenas, a montagem da estrutura.

104

Capítulo 4 – Estudo de caso

Figura 81 – Chegada dos painéis no canteiro de obra.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Preparação do terreno e início da montagem dos painéis

Inicialmente, o terreno foi compactado e nivelado e em seguida o alinhamento é conferido ao longo do perímetro da edificação com o auxílio de um gabarito. A fundação do tipo radier demonstrou-se a mais adequada ao tipo de solo e porte da edificação, sendo essa a mais utilizada em construções em LSF. A montagem foi iniciada na colocação do primeiro painel exterior em um dos cantos da edificação, seguida da instalação do segundo painel, perpendicular ao primeiro (Figura 82) Posteriormente são instalados os painéis perimetrais da construção e na sequencia os painéis internos, até o fechamento por completo do primeiro pavimento (Figura 83).

Figura 82 – Etapas de montagem dos painéis da Ecasa. (A) Ancoragem provisória do primeiro painel. (B) Ancoragem provisória do segundo painel.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

105

Capítulo 4 – Estudo de caso

Figura 83 - (C) Colocação dos painéis perimetrais. (D) Ancoragem dos painéis internos.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Finalizada a montagem dos painéis do primeiro pavimento, inicia-se o posicionamento e fixação das vigas de piso treliçadas, que contribuem para a rigidez estrutural da edificação. Em seguida foram instalados os painéis externos e internos, respectivamente, do segundo pavimento. Estes em função da leveza, são içados de forma manual (Figura 84). Figura 84 – Continuação das etapas de montagem dos painéis da Ecasa. (A) Fixação das vigas de piso treliçadas. (B) Fixação dos painéis externos.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Posteriormente foi finalizada a montagem da torre da caixa d’água, sendo esta responsável por fornecer maiores cargas para a estrutura (Figura 85). Vale ressaltar que os painéis da Ecasa receberam contraventamento do tipo em “K”, garantindo estabilidade à edificação.

106

Capítulo 4 – Estudo de caso

Figura 85 - (C) Fixação dos painéis internos. (D) Torre da caixa d'água.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Instalação da cobertura

Após a instalação dos painéis, iniciou-se a montagem da estrutura da cobertura (Figura 86) e instalação das telhas. As telhas especificadas no projeto foram telhas metálicas térmicas com inclinação de 8%, em substituição as tradicionais telhas cerâmicas. A escolha deu-se em função do desempenho térmico do material, além das possibilidades estruturais no que diz respeito a viabilização de amplos vãos com iluminação natural e circulação de ar (DÂNICA, 2015). Figura 86 - (A) Posicionamento dos painéis das coberturas. (B) Fixação das telhas térmicas.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Instalações prediais

As instalações elétricas (Figura 87) e hidráulicas da edificação transpassam as perfurações localizadas nos perfis, nos quais seus projetos não se diferem de um projeto de construção convencional. Os materiais utilizados (mencionados no capítulo 3 – item 3.7.7) conferem agilidade e flexibilidade às instalações, nos quais as manutenções são realizadas em shafts visitáveis.

107

Capítulo 4 – Estudo de caso

O reuso de águas cinzas e aproveitamento de águas pluviais consistem em uns dos ecos princípios da edificação. As águas servidas, provenientes dos chuveiros, lavatório, tanque e máquina de lavar roupas, são reutilizadas nos vasos sanitários, em lavagem de pisos e carros, e irrigação de plantas. Visando maior flexibilidade e menor desperdício, utilizou-se tubulações PEX no sistema de distribuição de água (BASÍLIO, 2010). Figura 87 – Projeto Ecasa: Instalações elétricas da edificação.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

A abertura de grandes vãos (Figura 88) é uma possibilidade proporcionada pelo sistema LSF. Por essas aberturas, pode-se explorar a ventilação e iluminação natural. Figura 88 – Grandes aberturas que privilegiam a circulação de ar e iluminação natural.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

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Capítulo 4 – Estudo de caso

A finalização da montagem se dá com as vedações externas, por meio da instalação de placas cimentícias, com detalhes em painéis de madeira (Figura 89). Nas paredes externas foram inseridos lã de garrafa PET (Figura 90), objetivando garantir o isolamento termoacústico na edificação. Esse material é ecológico, pois seu processo de produção promove a reciclagem de aproximadamente 25 mil garrafas PET que seriam descartadas, reforçando assim, o conceito de sustentabilidade do projeto (MILLER, 2010). Figura 89 – Finalização do emplacamento externo da edificação.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015. Figura 90 – Isolamento termo acústico com lã obtida a partir da reciclagem de garrafa PET,

Fonte: ECOEFICIENTES, 2013. Disponível em <www.ecoeficientes.com.br>. Acessado em 30/05/2015.

109

Capítulo 4 – Estudo de caso



Descrição do projeto -

Pavimento Térreo

Os espaços internos da Ecasa, são distribuídos em dois pavimentos, sendo que o térreo abriga os ambientes sociais (Figura 91), como: hall de entrada (4,28m²), escada de acesso para pavimento superior (5,89m²), sala de estar/jantar (31,48m²), cozinha (15,06m²), dependências de serviço (12,75m²), sala de tv (13,23m²) e escritório (10,50m²), totalizando em uma área interna de aproximadamente 100m². Figura 91 – Ambientes internos do pavimento térreo da Ecasa: (1) Sala de Estar/Jantar, (2) Lavabo, (3) Escritório, (4) Cozinha e (5) Sala de tv (Home).

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Nas áreas externas da casa encontram-se, além do acesso principal e garagem para dois veículos, os ambientes destinados ao lazer dos residentes (Figura 92). A área Gourmet é um ambiente de 10,65m², equipado para receber os amigos, junto à um espelho d’água de 16m². A piscina é outro elemento destinado ao lazer, abrangendo uma área de 23m², além de um deck de plástico reciclado, reafirmando assim, os conceitos de sustentabilidade da Ecasa.

110

Capítulo 4 – Estudo de caso

Figura 92 - Ambientes externos do pavimento térreo da Ecasa: (6) Acesso principal da residência com área de garagem, (7) Piscina e deck, (8) Área Gourmet e (9) Espelho d’água.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

Pavimento Superior

O pavimento superior abriga o setor íntimo da casa (Figura 93), sendo composto por dois quartos, uma suíte, banheiro social, duas varandas e hall. Os quartos de solteiro possuem áreas de aproximadamente 15m² cada, onde um deles tem acesso particular à um terraço de 14,45m². Separando os dois cômodos, tem-se um banheiro social de 4,0m². O hall é o primeiro ambiente do pavimento superior acessado pela escada, que possui área de 17,60m² destinado ao repouso e contemplação da paisagem externa, proporcionada por aberturas em vidro. Possui também a suíte, com closet, totalizando uma área de 20,0m². Uma varanda de 10,50m² é acessada por meio deste ambiente, visando a interação com o ambiente externo através de visuais. O banheiro da suíte possui duas cubas de sobrepor e uma banheira, objetivando proporcionar conforto e sofisticação ao ambiente.

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Capítulo 4 – Estudo de caso

Figura 93 - Ambientes internos do pavimento superior da Ecasa: (10) Banheira do banheiro da suíte, (11) Quarto da suíte, (12) Quarto de solteiro, (13) Escada, (14) Banheiro Social, (15) Hall íntimo e (16) Terraço do quarto de solteiro.

Fonte: Acervo do arquiteto Augusto Alvarenga, 2015.

112

ENSAIO PROJETUAL CAPÍTULO V

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

2.4 INTRODUÇÃO A partir da revisão bibliográfica realizada obteve-se informações técnicas para a realização do ensaio projetual de uma residência unifamiliar em LSF. Tal ensaio tem como objetivo maior exemplificar metodologia de projeto, destacando os elementos do sistema necessários para a produção. Portanto, o projeto foi desenvolvido com foco na aplicação prática do sistema, sem análise de condicionantes locais. Para a concepção do ensaio adotou-se como tipologia básica uma residência unifamiliar (um casal e dois filhos), concebida com as características básicas do sistema: padronização, modulação e racionalização, onde o processo busca elucidar as operações de montagem e estabilidade da edificação.

2.5 DIRETRIZES PROJETUAIS O processo projetual em LSF contempla, necessariamente, três diretrizes básicas: padronização, modulação e racionalização. Por consistir em um sistema industrializado, os materiais e tecnologias são padronizados, sendo fabricados em série, com rigor dimensional e processos de controle de qualidade. Quanto a modulação, o projeto é dimensionado sobre um reticulado modulado em múltiplos de 60cm, onde define-se o espaçamento máximo entre os montantes, visando a coordenação dimensional na combinação dos subsistemas (estrutura, vedação e instalações). Por consequência, a racionalização evidencia-se pela redução do desperdício de materiais e mão-de-obra, pela otimização dos recursos que englobam a execução do sistema. Conforme abordado no capítulo 3 (item 3.7), os subsistemas são elementos que compõem o sistema, nos quais seus métodos e técnicas de execução são definidos juntamente com a concepção do projeto arquitetônico, levando em consideração a disponibilidade de materiais no mercado.

114

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

2.6 CONDICIONANTES DE PROJETO Segundo Crasto (2005), projetar em LSF exige que o arquiteto domine os processos, tecnologias e ferramentas que envolvem o sistema construtivo industrializado, uma vez que este conjunto proporciona agilidade na execução, sem que a qualidade construtiva seja prejudicada. É fundamental considerar todos os condicionantes que abrange o sistema, pois este não aceita improvisos no canteiro de obras. É desde a concepção do projeto arquitetônico que se inicia o processo de industrialização da construção, uma vez que as decisões estabelecidas pelo arquiteto nesta etapa equivalem a 70% dos custos da construção (CRASTO, 2005 apud CAMBIAGHI, 1997, p. 193). Assim, projetar em LSF significa elaborar um projeto que considere os vários subsistemas que o compõe simultaneamente, utilizando a modulação e a coordenação dimensional para explorar o potencial construtivo do sistema e assim, atingir os resultados esperados.

2.7 ENSAIO PROJETUAL 2.7.1 PROPOSTA ARQUITETÔNICA Nesta etapa projetual, apresenta-se o resultado da solução arquitetônica, contendo a definição de todos os ambientes de cada pavimento e a definição do esquema estrutural. Aspectos tecnológicos e econômicos foram levados em consideração, buscando o uso de materiais de alta resistência, durabilidade e disponibilidade no mercado. Assim como observa-se nas imagens (Figura 94Figura 95), o projeto apresenta um programa simples disposto em dois pavimentos: uma suíte, dois quartos, banheiro, lavabo, sala estar, sala jantar, cozinha, área serviço, escritório e garagem. Todas as esquadrias propostas contêm venezianas, o que facilita a ventilação, mas controla a incidência de iluminação solar, promovendo também, privacidade aos usuários da residência.

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Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 94 - Planta-baixa do pavimento térreo.

Fonte: Elaborado pela autora. Figura 95 – Planta-baixa do pavimento superior.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.

116

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

117

2.7.2 DEFINIÇÕES PROJETUAIS PRELIMINARES O processo partiu de uma malha plana modulada com espaçamentos de 120cm x 120cm, o que facilitou relacionar a modulação da estrutura e a paginação dos perfis (Figura 96). Segundo Crasto (2005), a modulação de 120 cm possui uma justificativa, pois esta pode ocorrer em duas dimensões: 40 cm ou 60 cm. Sendo assim, ao usar uma malha que é múltipla destas duas medidas, permite-se que o projeto seja ajustado a qualquer das opções de materiais e subsistemas determinadas no projeto, otimizando consequentemente, o uso de materiais (Figura 97 e 98). Figura 96 - Malha plana modulada com espaçamentos de 1,20m.

Fonte: NUNES, 2014.

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 97 - Definição dos painéis do pavimento térreo no reticulado 120cm x 120cm.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015. Figura 98- Definição dos painéis do pavimento superior no reticulado 120cm x 120cm.

118

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.

2.7.3 O PROJETO PARA EXECUÇÃO  Fundação Conforme apresentado no capítulo 3 (item 3.7.1.1), adotou-se o radier como fundação da edificação proposta, pois esse apresenta melhor logística de montagem e agilidade na execução.

 Painéis Nesta etapa do trabalho, foram desenvolvidas as plantas de painéis e perfis de cada pavimento. Assim como observa-se nas figuras Figura 99, Figura 100, Figura 101 e 102, os painéis são diferenciados por cores, na qual cada cor representa um modelo de painel. Para este projeto serão necessários produzir trinta e três painéis pré-moldados. Figura 99 - Planta-baixa da localização dos painéis do pavimento térreo.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.

119

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 100 – Painéis 1, 6 e 5 do pavimento térreo, respectivamente.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Figura 101 - Planta-baixa da localização dos painéis do pavimento superior.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015. Figura 102 – Painéis D, J e E do pavimento superior, respectivamente.

120

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Depois de definidas as dimensões de cada painel, tem-se as plantas de perfis, criadas de forma a obedecer a modulação – espaçamento de 60 cm entre perfis – proposta pelo sistema (Figura 103 e Figura 104). Este espaçamento pode sofrer diminuição quando ocorre encontro de painéis ou quando há aberturas no mesmo. Nas ligações de dois painéis de canto, utilizou-se dois perfis do tipo montante conectados por suas respectivas bordas, onde são conectados a um terceiro montante, por meio de suas almas (conforme exemplificado no capítulo 3, item 3.7.2). Já nos encontros de ligação em T, adotou-se a conexão com perfis do tipo cartola, nas quais suas bordas são fixadas nas mesas de dois montantes.

Figura 103 - Planta-baixa da localização dos perfis dos painéis do pavimento térreo.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.

121

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 104 - Planta-baixa da localização dos perfis dos painéis do pavimento superior.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.



Lajes

Quanto à laje, adotou-se o sistema de laje seca, executada sobre o vigamento metálico do assoalho (Figura 105) com o uso de placas OSB - 18mm (Figura 106). Nas áreas molháveis é necessário proporcionar a impermeabilização das placas antes de assentar o revestimento, para evitar que a umidade passe para o substrato. De acordo com a LP Brasil (2012), tal impermeabilização pode ser executada de duas maneiras: com emulsão asfáltica ou argamassa impermeabilizante. Posteriormente recomenda-se a aplicação de uma tela metálica de reforço, que receberá em seguida, o acabamento final.

122

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 105 - Vigamento metálico do assoalho.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.

Figura 106 - Instalação de placas OSB no assoalho.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.

 Escada Para este projeto, a escada adotada foi a de “viga caixa inclinada”, com fechamento em placa OSB. Fácil e prática de executar, esta escada tem medidas de espelho igual a 18cm e patamar igual a 29cm (medidas usualmente utilizadas para escadas).

123

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 107 – Escada tipo “caixa inclinada”.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

 Cobertura Adotou-se para este ensaio a cobertura do tipo inclinada em 15% e estruturada com caibros e vigas (Figura 108 e Figura 109). Com a finalidade de manter o alinhamento exigido pelo sistema, as almas dos perfis que compõem os caibros estão em coincidência com as almas dos perfis dos painéis portantes que os apoiam, possibilitando a correta transmissão das cargas estruturais. No topo da cobertura, encontra-se as cumeeiras, nas quais estas apoiam uma das extremidades dos caibros e auxilia na formação da inclinação desejada. Figura 108 - Cobertura inclinada da edificação: estruturada com caibros e vigas.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.

124

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 109 - Cobertura da garagem.

Fonte: Elaborado pela autora, 2015.



Fechamento Vertical

Nas fachadas, o fechamento vertical adotado foi a placa cimentícia, com dimensões de 240cm x 120cm x 10mm (Figura 110). A escolha deste produto é justificada por apresentar coeficientes de resistência ao fogo e umidade, isolamento térmico e acústico, e dimensões que facilitam a execução, já que seguem o conceito modular do sistema LSF. Figura 110 – Placas cimentícias no fechamento vertical.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

125

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Já para o fechamento vertical interno, adotou-se o uso de placas de gesso acartonado (Drywall) do tipo Resistente à umidade (RU) - nas paredes de áreas molháveis, e placas Standard (ST) - nas demais paredes. Com o objetivo de promover conforto térmico e acústico de forma sustentável, adotouse o uso de Lã de Pet instaladas na parte interna de cada placa. Sua fabricação é proveniente da reciclagem de garrafas Pet, nas dimensões de 250cm x 120cm x 75mm (TRISOFT, 2015).



Montagem

O método de montagem adotado para este ensaio foi “por painéis”, onde os componentes são pré-fabricados e chegam no canteiro de obras já montados. Esse procedimento confere maior agilidade à construção e não necessita de mão-de-obra especializada. A montagem se inicia após a execução da fundação radier, seguida da locação da edificação. Como primeiro procedimento de montagem, é inserido tiras de manta asfáltica rente a marcação do painel, evitando o contato direto entre o aço e o concreto da laje, proporcionando melhor acomodação do painel, atenuando a transmissão de ruídos da estrutura e o contato com a umidade. Em seguida é ancorado, provisoriamente, o primeiro painel exterior, localizado em uma das arestas da edificação (Figura 111). Figura 111 - Ancoragem provisória do primeiro painel.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

126

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

A próxima etapa consiste na fixação, também provisória, do segundo painel. Este deve ser instalado perpendicularmente ao primeiro painel (Figura 112). Figura 112 - Ancoragem do segundo painel.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Posteriormente, inicia-se a instalação de todos os painéis perimetrais do pavimento térreo (Figura 113), seguido da inserção dos painéis internos (Figura 114). Finalizado tal procedimento, realiza-se a ancoragem definitiva. Figura 113 - Fixação dos painéis perimetrais da edificação.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

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Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 114 - Fixação dos painéis internos.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

A partir desta fase da montagem, inicia-se a aplicação das placas de fechamento externo (Figura 115), onde placas cimentícias são fixadas de baixo para cima, fechando a primeira linha da edificação (Figura 116). É necessário que o revestimento externo ultrapasse aproximadamente 2 cm do limite da estrutura, fazendo com que a placa funcione como uma pingadeira, evitando que a água ou umidade atinja a construção (Figura 117). Figura 115 - Início da fixação das placas cimentícias.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

128

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

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Figura 116 – Fechamento externo da primeira linha da edificação.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Figura 117 - Detalhe do transpasse da placa cimentícia, funcionando como uma pingadeira.

Fonte: Elaborado pela autora.

Posteriormente instala-se o assoalho da residência. Essa estrutura consiste em montantes, dispostos horizontalmente e alinhados aos perfis dos painéis, conectados à safena por meio de enrijecedores de alma (Figura 118). A seguir é inserido as placas OSB sobre as vigas de piso (Figura 119).

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 118 - Instalação da estrutura do assoalho.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015. Figura 119 – Fixação das placas OSB no assoalho.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

A partir desta etapa é inserido os painéis do pavimento superior. A metodologia de montagem segue a mesma adotada no primeiro pavimento, na qual primeiramente fixa-se os painéis perimetrais (Figura 120) e posteriormente, os painéis internos (Figura 121).

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Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 120 - Fixação dos painéis perimetrais do pavimento superior.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Figura 121 - Fixação dos painéis internos do pavimento superior.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

A etapa a seguir consiste na aplicação do fechamento externo do pavimento superior (Figura 122). O procedimento é o mesmo adotado no pavimento térreo, contudo as placas cimentícias são fixadas de cima para baixo, criando uma 3ª linha que conecta os painéis de ambos os pavimentos (Figura 123).

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Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 122 - Fechamento externo do pavimento superior com placas cimentícias.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015. Figura 123 – Painéis da 3ª linha conectando os painéis do térreo e pavimento superior.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Posteriormente insere-se o vigamento de piso da cobertura e em seguida os painéis que delimitam o reservatório superior (Figura 124). O piso do reservatório recebeu um painel diferenciado, com perfis espaçados de 20 cm em 20 cm, com objetivo de reforça-lo para atender as cargas estruturais solicitadas.

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Capítulo 5 – Ensaio Projetual

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Figura 124 – Inserção do vigamento de piso da cobertura e painéis do reservatório superior.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Sobre o vigamento de piso é fixado a estrutura da cobertura da edificação e em seguida, a do reservatório superior. Concomitante a esta etapa, monta-se a cobertura da garagem, conforme a

Figura 125.

Figura 125 – Instalação das coberturas da residência, da garagem e reservatório superior.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Por fim são instaladas as telhas termo zipadas das coberturas. Sua montagem praticamente não gera resíduos, reforçando o conceito de racionalização do sistema, não exigindo furos externos, o que auxilia na estanqueidade. (Figura 126). Figura 126 - Aplicação do fechamento das coberturas: telhas termo zipadas.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

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Modelo 3D final

Para o acabamento final da edificação proposta, adotou-se os tons amadeirados. A residência recebe pintura com tinta acrílica texturizada em tom de areia nas fachadas, que juntamente com os painéis de madeira tratada, conferem rusticidade à edificação. Vale ressaltar que o sistema LSF não engessa o uso de materiais. O acabamento final proposto neste ensaio é somente uma das variadas possibilidades que o sistema possibilita.

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Capítulo 5 – Ensaio Projetual

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Figura 127 - Vista frontal da residência.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Figura 128 - Vista dos fundos da residência.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

Capítulo 5 – Ensaio Projetual

Figura 129 - Perspectiva da residência.

Fonte: Elaborado pela autora. Tratamento de imagem: Ingrid Gabler, 2015.

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CONSIDERAÇÕES FINAIS

Capítulo 6 – Considerações finais

Ante o exposto, constata-se a crescente preocupação de profissionais da arquitetura, engenharia, construtoras e entidades públicas em solucionar questões relacionadas ao acelerado crescimento populacional de modo sustentável. No Brasil, a questão habitacional enfrenta essencialmente três problemas: o crescente aumento populacional, a degradação ambiental e as técnicas obsoletas de construção. Por meio da análise deste trabalho, observa-se que tais problemas estão amplamente interligados, haja vista que o aumento populacional gera uma consequente demanda por moradias, o que incentiva uma substancial atividade no setor imobiliário sem a fiel observância da preservação do meio ambiente e sem a preocupação em avançar as técnicas construtivas. O LSF, por consistir em um método que privilegia o desenvolvimento sustentável e a celeridade das construções, torna-se uma alternativa eficiente para solucionar tais problemas. Os princípios básicos deste sistema (padronização, modulação e racionalização), proporcionam construções de qualidade, em curto prazo de tempo, com logística aperfeiçoada e custo-benefício superior às metodologias de construções tradicionais. O sistema exige que os profissionais envolvidos adquiram completo entendimento a respeito das etapas construtivas, pois ao projetar em LSF, os projetos complementares devem ser, necessariamente, concebidos de forma simultânea com o projeto arquitetônico, a fim de minimizar erros de compatibilização. Um erro proveniente da concepção projetual acarretaria na modificação quase que por completa de todos os projetos que o sistema envolve, pois este método construtivo não aceita improvisos no canteiro de obra. Neste sentido, o arquiteto configura-se em um elemento de importância na condução do desenvolvimento destas técnicas no mercado da construção civil, de modo a vir se tornar um sistema construído em larga escala.

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