H A B I TA Ç Ã O E I N D Ú S T R I A
PROCESSO
CONST RUT I VO
MARINA POUSA BARBARA
LIGHT
STEEL
RIBEIRÃO PRETO
FRAMING 2013
MARINA POUSA BARBARA
HABITAÇÃO E INDÚSTRIA
PROCESSO CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING Projeto de pesquisa apresentado ao Centro Universitário Moura Lacerda para cumprimento das exigências parciais para a obtenção
do título de Bacharel em Arquitetura e Urbanismo sob a Orientação do Professor Onésimo Carvalho de Lima. PROF. ORIENTADOR Ms. : ONÉSIMO CARVALHO DE LIMA
CENTRO UNIVERSITÁRIO MOURA LACERDA . ARQUITETURA E URBANISMO
Ribeirão Preto. 2013
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus, por ter me dado forças quando não conseguia mais encontra-las, aos meus pais por terem me incentivado, em todos os momentos, principalmente nos mais difíceis e proporcionarem a realização deste sonho. Ao meu namorado José Ricardo por ter estado ao meu lado sempre me ajudando quando mais precisei.
Aos meus colegas de sala que sempre me
auxiliaram durante a realização dos trabalhos, e aos professores por terem contribuído com a minha formação durante esses anos, em especial o professor Ms. Onesimo Carvalho de Lima orientador deste trabalho.
RESUMO
Este trabalho ira tratar sobre o processo construtivo LIGHT STEEL FRAMING, uma das opções de construção em aço. O LSF é hoje uma das alternativas para se agilizar o processo construtivo da construção civil, além de agregar a obra organização, baixo custo e ainda redução de resíduos.
Foram realizados estudos bibliográficos sobre o tema, na intenção de aprender a metodologia e o processo construtivo do sistema, e então proposto a criação de módulo habitacionais.
O resultado são 6 módulos, denominados por: componente, serviço, higiene, técnico, escada e cobertura/ passarela. Os módulos somados formam uma unidade de residência podendo gerar diversos tipos de combinações
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO.........................................................................................6 cap 1 APRESENTAÇÃO DO SISTEMA INDUSTRIAL..................12 Fundação .................................................................................16 Estruturas.................................................................................17 Fechamentos ...........................................................................20 Isolamento térmico e acústico.................................................22 Instalações Hidráulicas e Elétricas...........................................23 Escadas....................................................................................24
Laje Seca..................................................................................25 Laje Úmida................................................................................26 Cobertura / Telhado..................................................................27
Vantagens do Sistema..............................................................28
cap 2
LEITURAS PROJETUAIS....................................................30
Conjunto Habitacional Jardim Novo Marilda............................31 Protótipo residencial transportável – MiniMod.........................34
Ecolar Home.............................................................................36
cap 3
O PROJETO...........................................................................38
Materialidades Utilizadas..........................................................41 Componentes da estrutura.......................................................42 Cobertura..................................................................................43
cap 4
MÓDULOS.............................................................................44 Módulo Componente................................................................45 Planta.......................................................................................46 Cortes.......................................................................................48 Detalhamento...........................................................................50 Módulo Higiene........................................................................51 Planta.......................................................................................52 Cortes.......................................................................................54 Detalhamento...........................................................................56
Módulo Serviços.......................................................................58 Planta.......................................................................................59 Cortes.......................................................................................61
Módulo Cobertura.....................................................................64 Planta........................................................................................65 Cortes.......................................................................................67
Detalhamento............................................................................69 Módulo Cobertura / Passarela..................................................70
Planta.......................................................................................71 Cortes.......................................................................................73 Módulo Escada........................................................................74
Planta.......................................................................................75 Cortes.......................................................................................77 Módulo Laje Técnica................................................................79
Planta.......................................................................................80 Cortes.......................................................................................82
cap 5
EXEMPLOS DE COMBINAÇÕES......................................83 Combinações possíveis............................................................84
Combinações possíveis de 2 pavimentos................................85 Ensaio Combinação 01.............................................................86 Plantas e Cortes.......................................................................88
Ensaio Combinação 02.............................................................89 Plantas e Cortes.......................................................................91 Ensaio Combinação 2 pavimentos 03......................................92
Plantas e Cortes.......................................................................94
cap 6
CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................95
cap 7
BIBLIOGRAFIA..................................................................96
INTRODUÇÃO 06
INTRODUÇÃO Nos dias de hoje a redução de custos e a redução da jornada de trabalho é prioridade na construção civil. Todos os setores da obra devem ser envolvidos para que o objetivo geral seja conquistado. O objetivo é que em conjunto todos os setores consigam reduzir o consumo de energia e perdas, proteção da biodiversidade dos sistemas naturais e uma relação do ambiente construído com o meio ambiente natural. Construções causam impactos ambientais e o debate da sustentabilidade vem trazendo uma maior consciência e
uma reflexão sobre o preço para as futuras gerações, em termos de qualidade de vida. Em contra partida, a indústria da construção civil encontra-se em crescente avanço tecnológico, desenvolvendo alternativas que possibilitam a implementação de sistemas construtivos mais eficientes, que gerem menor desperdício,
aumentem a produtividade e diminuam o impacto ambiental. Nesse aspecto, o uso do aço na construção civil desponta como uma alternativa do setor, de mudar o panorama atual
A porcentagens de uso do aço em todos os seus setores, sendo a construção civil ainda o seu maior destino. (fonte: www.abmbrasil.com.br)
“No Brasil, a construção civil ainda é predominantemente artesanal caracterizada pela baixa produtividade e principalmente pelo grande desperdício. Porém, o mercado tem sinalizado que essa situação deve ser alterada e que o uso de novas tecnologias é a melhor forma de permitir a industrialização e a racionalização dos processos. Apesar do Brasil ser um dos maiores produtores mundiais de aço, o emprego desse material em estruturas de edificações tem sido pouco expressivo se comparado ao potencial do parque industrial brasileiro. Paralelamente o desenvolvimento de produtos siderúrgicos no país ampliou as alternativas de soluções construtivas disponíveis.” (Manual de Construção em aço- Light Steel Framing: Arquitetura)
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Este trabalho visa analisar o Sistema Construtivo Light Steel Framing para a construção de residências na cidade de Ribeirão Preto – como alternativa de construção, de qualidade, a qual atenda aos preceitos de sustentabilidade, fator esse, de grande necessidade para o setor da construção. Principalmente porque, a tipologia residencial usualmente
empregada no mercado da cidade se encontra composta fortemente por sistemas construtivos convencionais. Este costume de construir favorece cada vez mais a geração de entulhos, um fator atualmente problemático em todos os centros urbanos e também nesta cidade. Percebe-se certo comodismo dos profissionais atuantes nessas construções e pouca
influência de outros sistemas mais inovadores, produtivos e racionais, que minimizem o grande impacto ambiental causado pela indústria da construção. A utilização de sistemas construtivos sistêmicos demandam profissionais preparados, projetos detalhados e
integrados, minimizando perdas e prazos na construção, sob este aspecto o arquiteto tem um papel fundamental como indutor da utilização de novas técnicas e produtos
13 VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DO AÇO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
1 - Liberdade no projeto de arquitetura 2 - Maior área útil. 3 - Flexibilidade 4 - Compatibilidade com outros materiais 5 - Menor prazo de execução 6 - Racionalização de materiais e mão-de-obra 7 - Alívio de carga nas fundações 8 - Garantia de qualidade 9 - Antecipação do ganho 10 - Organização do canteiro de obras 11 - Reciclabilidade 12 - Preservação do meio ambiente 13 - Precisão construtiva
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JUSTIFICATIVA
A construção civil convencional é executada com materiais agressivos ao meio ambiente. Estes materiais são poluentes durante sua extração, no processo de produção e posteriormente – após a utilização na construção – produz grande volume de resíduos, o entulho da construção civil. Ultimamente, o impacto ao meio ambiente causado pela construção civil tem alertado os órgãos governamentais a criarem medidas mais severas para que os profissionais envolvidos na construção se conscientizem sobre o impacto do seu trabalho. Essa conscientização deve ser acompanhada de mudanças práticas menos agressivas. Em muitos países, essas mudanças estão sendo promovidas através de orientações "Green Building" - Construção Verde.
Na página do SindusCon encontramos o Manual sobre os resíduos Sólidos da Construção Civil, onde todas as especificações, classificação de material e a porcentagem de desperdício que esses resíduos representam hoje no Brasil. Porém quando o assunto é a solução, e os meios a serem encontrados para que essa diminuição ocorra, não se encontra
nenhuma indicação. No manual também podemos identificar que hoje esses resíduos representam 30% dos gastos. Além do que hoje a construção civil é a que mais gera resíduos no Brasil conforme o gráfico abaixo.
Vantagem do sistema Light Steel Framing sobre sistemas construtivos tradicionais. Fonte: www.olapisverde.blogspot.com.br
Composição da cadeia produtiva da construção civil em 2009 Fonte: CBIC:2010
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JUSTIFICATIVA Sistemas construtivos industrializados (construção seca) são menos impactantes ao meio ambiente, pois, os projetos são planejados e executados de forma tão racional, que o desperdício pode chegar à zero. As características intrínsecas nesse tipo de construção como racionalização, industrialização e rapidez de execução, são possíveis quando há um planejamento integral da obra, composto por um projeto amplamente detalhado. Construir em aço torna-se muito versátil por viabilizar qualquer projeto arquitetônico, concebido e planejado considerando o comportamento Casa Cubo – Curitiba Arq. Mauricio Pinheiro Lima – Strutura em Ligth Steel Frame e Vedação em OSB
do sistema. O receio em construir uma residência estruturada em aço, na maioria
das vezes está relacionado ao se pensar que a estrutura ficará aparente, muitos usuários e projetistas descartam essa técnica de construção por achar que resultará em uma arquitetura muito peculiar, ou com aparência
estranha à uma edificação convencional. Na construção de residências com o Light Steel Framing (LSF), o detalhamento dos projetos também é fundamental para o melhor desempenho do sistema. Logo, na finalização da
construção a estrutura nunca se apresenta aparente, já que os elementos estruturais que formam as paredes, pisos e tetos estão sempre encobertos Anuário Pini da construção civil – Montantes em Steel Frame / Fonte: Piniweb
pelos materiais de fechamento, assim o resultado final assemelha-se à de uma construção convencional.
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Dentre todas as técnicas de construção em aço, a opção pela tecnologia de utilização do Light Steel Framing se justifica pelo fato do uso de novas tecnologias serem uma alternativa para racionalizar e industrializar os processos construtivos.
A construção com estruturas em aço, além de ser versátil e durável, está em perfeita sintonia com o conceito de desenvolvimento ambientalmente sustentável. Utiliza técnica limpa, diminui impactos ambientais na etapa de construção e,
concluída a obra, garante segurança e conforto aos ocupantes da edificação. O objetivo primordial da realização deste trabalho é mostrar que o Sistema construtivo Light Steel Frame, pode sim ser denominado como a solução
construtiva para habitações com sistema leve, apresentando aos usuários as suas vantagens de aplicação, modulação e aceleração da construção, e ainda comprovar que o LSF pode sim, ter a aparência de uma estrutura convencional como ser viável e aplicável no Brasil na construção de uma residência. A presente pesquisa é de caráter descritiva já que se conhece o objetivo, sendo necessário um estudo para levantamento de informações, com base teórica em bibliografias de autores conceituados, em dissertações de mestrado, em tese de doutorado. Também será utilizado análise de projetos, assim projetos de arquitetos renomados serviram como base de análise para o estudo. Serão utilizados programas de computador como Autocad, Sketchup e Power Point, Photoshop.
11 05
APRESENTAÇÃO DO SISTEMA 12
SISTEMA INDUSTRIALIZADO LIGHT STEEL FRAME O Light Steel Frame (LSF ) que traduzido seria “ Esqueleto de aço leve” é um sistema construtivo pré fabricado que
utiliza o aço galvanizado e/ou aço galvalume em sua estrutura principal, desenvolvido e utilizado em países desenvolvidos como Estados Unidos, Canadá, Japão e Europa. A origem do sistema Light Steel Framing se deu com as habitações em madeira construídas pelos
colonizadores no território americano em meados do século XIX. Foi necessário empregar métodos mais rápidos e produtivos na construção de habitações. Esse método consistia em uma estrutura composta de peças em madeira serrada de pequena seção transversal.
A partir de então, as construções em madeira, conhecidas por Wood Frame, tornaram-se a tipologia residencial mais comum nos Estados Unidos. Aproximadamente um século mais tarde, em 1933, com o grande desenvolvimento da indústria do aço nos Estados Unidos, foi lançado na Feira Mundial de Chicago, o protótipo de uma residência em Light Steel Framing
que utilizava perfis de aço substituindo a estrutura de madeira. Após a 2º Guerra Mundial, o LSF se tornou comum no Japão, devido a necessidade de reconstruir 4 milhões de casas.
“ A partir da metade do século 20, as siderúrgicas norte-americanas começaram a colocar no mercado aços galvanizados, com espessuras reduzidas, para a produção dos frames metálicos, com maior resistência à corrosão. Estes passaram a competir com os frames de madeira” (Arquiteto Gulherme Torres da Cunha – art. “Light steel framing: uma aposta do setor siderúrgico no desenvolvimento tecnológico da construção civil”.)
Residência Americana, em Wood Framing. Fonte: Novas Formas de Morar
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No Brasil, a aplicação do sistema Light Steel Framing, somente teve início no final da década de 90, desde então, vem ganhando projeção no mercado, encontrando-se em várias regiões do país diversos tipos de construções. Este sistema ficou conhecido no país como “construção a seco” e seu estilo caracterizado pelo nome “American Home – Casa Americana. De acordo com informações da USIMINAS (2007) o Steel Framing define o resultado de uma tecnologia já testada e aprovada em vários países. Os principais atributos desta construção industrializada são a pré-fabricação e montagem, o
processo permite trabalhar uma obra limpa.
Protótipo de residência em LSF na exposição Mundial de Chicago em 1933
Linha de montagem de módulos residências no Japão Fonte Ebah / Tfg em Light steel framing , 2012.
O “Light Steel Framing” é um sistema construtivo estruturado em perfis de aço galvanizado formados a frio, projetados para suportar as cargas da edificação e trabalhar em conjunto com outros subsistemas industrializados, de forma a garantir os requisitos de funcionamento da edificação. É um sistema construtivo aberto – que permite a utilização de diversos materiais, flexível – pois não apresenta grandes restrições aos projetos, racionalizado – otimizando a utilização dos recursos e o gerenciamento das perdas, customizável – permitindo total controle dos gastos já na fase de projeto; além de durável e reciclável (CAMPOS; JARDIM, 2004).
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A matéria-prima utilizada, a técnica de fabricação, suas características e o acabamento, passam por controles de qualidade rigorosos, reduzindo assim, significativamente a mão de obra, proporcionando agilidade construtiva e maior controle de desperdícios de material e da qualidade do produto final, gerando uma solução eficiente e com menor custo. Apresenta, também, ótima resistência a incêndio. Permite-se a montagem de edificações para diversos tipos de usos, tais como: residências, escritórios, hospitais, escolas e edifícios. As seções mais comuns na construção civil são as com formato “U” ou “Ue” (U enrijecido) . No Brasil, as dimensões dos perfis comercializados são 90, 140 e 200 mm (dimensão da alma dos perfis). MONTANTE GUIA
Fonte: Manual CBCA
O aço utilizado nas construções é um material ecologicamente correto, eficiente e de soluções tecnológicas inteligente, unindo tecnologia eficiência e contribuindo com o meio ambiente. A aplicação desse sistema admite a redução de custo através da otimização do tempo de fabricação e montagem
da estrutura, pois disponibiliza a execução de diversas etapas concomitantemente, por exemplo, enquanto as fundações são executadas no canteiro de obra, os painéis das paredes são confeccionados em fábrica. Outra característica essencial ao sistema é a diminuição do carregamento na fundação, possibilitando um barateamento desta etapa devido ao baixo peso da estrutura metálica. Por ser composta por elementos que recebem total parametrização e customização dos produtos com as reais necessidades do usuário, o LSF possui melhor trabalhabilidade se comparados aos sistemas convencionais.
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SAPATA CORRIDA
FUNDAÇÃO Uma grande vantagem do sistema tende a gerar uma estrutura leve e, consequentemente, as fundações podem ser, de maneira geral, simples. Por ser constituído de painéis, a transmissão da ação da estrutura à fundação se dá uniformemente, ao longo de toda sua extensão. As soluções mais empregadas para fundações de construções em steel frame são o RADIER,
SAPATAS
CORRIDAS
e
VIGAS
BALDRAME. Como qualquer fundação, requer uma boa
impermeabilização
a
fim
de
se
evitarem
infiltrações e umidade.
RADIER
Fonte Ebah / Tfg em Light steel framing , 2012.
Montante em Steel Framing fixados no radie Fonte: metalica
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ESTRUTURA As
peças
metálicas
da
estrutura
são
17
moduladas, e os perfis já são fornecidos pela fábrica obedecendo as medidas especificadas em projeto, evitando desperdício e perda de tempo, permitindo
que os operários apenas realizem a montagem das peças. Como o projeto estrutural das casas é flexível,
permite diversas soluções arquitetônicas e pode ter até 3 pavimentos. De
maneira
geral,
qualquer
edificação
necessita de um sistema estrutural que possibilite mantê-la estável e em condições normais de utilização quando sujeita a diversas ações. O sistema LSF traz uma proposta de racionalizar a concepção da estrutura da edificação utilizando-se perfis dobrados a frio. Os elementos metálicos utilizados são fabricados a partir de bobinas de aço de alta resistência e revestidos com zinco ou liga de alumínio-zinco.
As chapas têm entre 0,8 mm e 3,0 mm de espessura, sendo a mais utilizada a de espessura de 0,95 mm.
Fonte Ebah / Tfg em Light steel framing , 2012.
FORMAS DE ENCAIXE DA ESTRUTURA STEEL FRAME ENCAIXE 01:
O modelo de encaixe 01, também mostra a união em cantos de 90° graus, porém outra possibilidade de união, usando ao invés de 3 , 4 perfis U.
ENCAIXE 02:
O modelo de encaixe 02, mostra a união de cantos em 90° graus , no fim do módulo, quando o mesmo não faz encaixe com outro módulo.
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ENCAIXE 03: 19
O modelo de encaixe 03, mostra a possibilidade da união entre as paredes do sistema, quando mais de 3 módulos se unirem, dispensando a repetição de estruturas.
ENCAIXE 04:
O modelo de encaixe 04, mostra a possibilidade da união entre as paredes do sistema, quando mais de 01 módulo se unir, dispensando a repetição de estruturas.
FECHAMENTOS Alguns critérios devem ser levados em conta na escolha dos componentes que farão parte do sistema de fechamento, entre eles, a compatibilidade com o sistema steel frame, seu peso, dimensões e facilidade de aplicação. A segurança estrutural, segurança ao fogo, estanqueidade, conforto. Após a colocação dos painéis de OSB para fechamento das paredes externas, se procede à colocação de uma manta hidrufugante impermeabilizante de polietileno de alta densidade para garantir a total estanqueidade das paredes, essa manta tem proteger pode o OSBser darealizado umidade.o acabamento final das fachadas. Para as paredes externas e fachada Coma afunção mantadecolocada, são utilizadas as placas cimentícias com argila expandida ou placas de fibrocelulose prensada com cimento, com espessuras de 10 a 12 cm, parafusadas nos perfis, recebendo impermeabilizante nas juntas. A placa cimentícia Brasiplac, da Brasilit, é confeccionada sem amianto a partir da tecnologia CRFS (cimento
reforçado com fios sintéticos) e pode ser empregada para fechamento de construções de steel frame. O material, que quando utilizado como parede de vedação substitui as fases de chapisco, emboço e reboco, aceita diversos tipos de acabamento, é incombustível e apresenta baixa condutibilidade térmica.
Fonte:Placo
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21 Conforme especificações técnicas dos fabricantes de Placas Cimentícias e de Gesso acartonado, todas as juntas deverão ser tratadas para que as placas se movimente com a estrutura do LSF e não ocorram fissuras.Para os vários
tipos de tratamento superficial e de juntas, o ideal é utilizar selantes, aplicações de fitas com posterior aplicação de massa e para garantia de impermeabilização dos painéis externos a aplicação de bases protetoras.
OSB É um painel estrutural composto por camadas cruzadas que lhe confere alta resistência mecânica e rigidez, OSB significa “Oriented Strand Board” ou painel de tiras de madeira orientadas, são utilizadas no fechamento externo dos Frames. As chapas são fixadas diretamente nos perfis estruturais com parafusos, sobre manta impermeável justaposta ao perfil. As juntas das chapas são tratadas com produtos especificados pelo fabricante.
O sistema possibilita fechamentos de vidro em toda a fachada, deixando em alguns momentos a estrutura totalmente aparente . (Fonte: Cda Colégio de Arquitetos) JODLOWA HOUSE - ESCRITÓRIO MOFO ARCHIT
ISOLAMENTO TÉRMICO E ACÚSTICO Uma casa com estrutura em LSF é completamente isolada do exterior por placas de poliestireno expandido, OSB
e placas cimentícia, lã mineral e gesso acartonado. As características tanto do poliestireno como da lã mineral conferem ao edifício uma proteção térmica impossível de conseguir numa construção convencional, com esses materiais, o interior de uma construção LSF é considerado um ambiente de clima controlado. Na maior parte das edificações modernas é necessário levar em consideração o som produzido em outras dependências da casa ou mesmo o ruído proveniente do exterior. As lãs minerais, utilizadas na parte interior das paredes, são eficazes não só pela sua estrutura como também pela sua densidade, possuindo alto poder de isolamento acústico. No entanto, os restante dos materiais também atuam como escudo dispersor dos ruídos. Nas paredes interiores, a utilização do gesso cartonado contribui para reduzir a transmissão do
som.
Processo de instalação da lã mineral.Fonte: SM Revestimentos Por estes motivos, uma casa com estrutura metálica tem uma sonoridade diferente de uma casa convencional. O som produzido no interior de uma divisão é refletido pelas paredes e transmitido por elas, impedindo várias vezes mais a propagação do ruído do que uma parede de tijolo, este efeito provoca um som diferente, dando a sensação de parede oca quando se bate nas paredes, visto que o som do impacto não é totalmente transferido para a outra face.
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INSTALAÇÕES HIDRAULICAS E ELÉTRICAS Uma outra forma de tornar a construção mais rápida, ou seja, mais produtiva é pensando na produção de kits elétricos e hidráulicos, tornando a produção cada vez mais industrializada evitando erros de execução e padronizando. Com o sistema LSF as instalações se tornam rápidas e fáceis de ser
executadas,
possibilitando
ainda
ser
executadas
antes
fechamento das paredes .
Fonte: www.kqm.com.br
do
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ESCADAS 24 Pela facilidade de modulação as chapas podem ser montadas em loco, possibilitando a moldagem das escadas. Podendo ser elas do formato que quiser, presas ou não em paredes, por serem auto
portantes.
Escada em LSF fonte: bemparana
Detalhe Escada em LSF Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing.
LAJE SECA As lajes, partindo do mesmo princípio dos painéis, utilizam perfis galvanizados, dispostos na horizontal e obedecem à mesma modulação do montante.Esses perfis compõem as vigas de piso, servindo de estrutura de apoio aos materiais que
formam a superfície do contrapiso.As vigas de piso estão apoiadas nos montantes de forma a superfície do contrapiso. As vigas de piso estão apoiadas nos montantes que formam a permitir que suas almas dos montantes, novamente compondo uma estrutura alinhada.
Detalhe Laje Seca em LSF Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura - Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing
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LAJE ÚMIDA 26
Detalhe Laje Úmida em LSF Fonte: Manual de Arquitetura Arquitetura Campos, A. de S; JARDIM. G.T. de C. Light steel framing
Essa disposição permite garantir que predomine esforços axiais nos elementos da estrutura. De acordo com a natureza do contrapiso, a laje pode ser do tipo steel deck, onde se utiliza uma chapa metálica ondulada aparafusada às
vigas e preenchida com concreto que serve de base para o contrapiso. Ou pode ser do tipo seca quando placas rígidas de OSB, cimentícias ou outras são aparafusadas à estrutura do piso.
COBERTURA / TELHADO 27 Existe uma grande diversidade
de formas para a cobertura de edificações, independente da tipologia adotada, desde coberta plana até telhados mais elaborados, a versatilidade do LSF possibilita ao arquiteto liberdade de expressão. Quando se trata de coberturas
inclinadas,
assemelha
muito
à
a
solução
da
se
construção
convencional com o uso de tesouras ou caibros, porém substituindo o madeiramento por perfis galvanizados. As
treliças
caibros
e
ripas
são
moldadas na obra, ou então dependendo da obra, as treliças podem vir prontas e com a ajuda de um guindaste encaixadas.
Fonte: Modelos de coberturas, fabricante Ebah
v
VANTAGENS DO SISTEMA •Reciclagem e reaproveitamento: de vários materiais aplicados no sistema em especial o aço. O aço é o único material que
pode ser reaproveitado inúmeras vezes sem nunca perder suas características básicas de qualidade e resistência;
•Telhado imune ao ataque de insetos: utilização da estrutura do telhado em aço galvanizado, apresentando melhor qualidade e perfeição ao aspecto final da construção; •Flexibilidade arquitetônica: qualquer linha arquitetônica seja ela reta ou curva, pode ser elaborada, a contemporaneidade e arrojo das peças, a leveza visual, a escolha de acabamento polido ou brilhante e a possibilidade de criar infinitas formas, complementadas pelos mais variados detalhes e fechamento;
o sistema possibilita a abertura de grandes vãos, e a instalação de portas de correr internas as paredes. (fonte: Casa Claudia, 2009)
•Flexibilidade
de
modulação
e
layout:
ampliação
das
possibilidades de uso do espaço. O processo industrial de fabricação resulta em peças de qualidade controlada e de precisão dimensional. Quanto ao aspecto estético, garante
ângulos e esquadros precisos, o que implica qualidade superior de acabamento;
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VANTAGENS DO SISTEMA •Redução dos prazos de construção: possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas; •Redução do custo da fundação: devido ao reduzido peso da construção e a uniformidade da distribuição dos esforços através de paredes leves e portantes;
•Melhoria no desempenho acústico e térmico: por meio da instalação da lã de rocha e lã de vidro entre as paredes e forro. Devido a esta característica custos de energia para o aquecimento
ou refrigeração do imóvel diminuirão;
Instalação de lã de vidro para isolamento termo-acústico (Fonte: Manual Steel Framing – Arquitetura)
•Facilidade e baixo custo na manutenção de instalações: hidráulica,
elétrica, ar condicionado, gás, etc. Caso ocorra necessidade de intervenções em algum dos sistemas a praticidade com que se executa o serviço é muito grande sem gerar sujeira e barulho; •Custos
diretos
e
indiretos
menores:
inexistência de perdas ou insignificantes;
prazos
reduzidos
e
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LEITURAS PROJETUIAS 30
“ CONJUNTO HABITACIONAL JARDIM NOVO MARILDA – 6° Prêmio de Estudantes em pré fabricados” Na referência projetual do conjunto Habitacional Jardim Novo Marilda, fica claro o uso da industrialização e a modulação das peças de encaixe. No projeto é utilizado a sistema construtivo de pré-fabricados em concreto, porém segue uma modulação de encaixe muito boa, que permite se adaptar e se encaixar conforme a necessidade, do usuário e do terreno a ser implantado.
IMPLATAÇÃO DO CONJUNTO O projeto para o conjunto consiste na reestruturação de uma área localizada na zona sul de São Paulo, visando a requalificação urbana, utilizando – se de pré fabricados disponíveis no mercado nacional. Com foco na integração dos espaços privados e públicos, as tipologias foram acomodadas de forma a potencializar, propondo a integração entre os moradores através das sacadas e passarelas das habitações.
Fonte: concurso de projetos
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PEÇAS DO MÓDULO
DIVISÃO DE ÁREAS DENTRO DO MÓDULO
PROCESSO DE ENCAIXE
Fonte: www.concursodeprojetos.org.br
Corte Esquemático do sistema
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PROCESSO DE MONTAGEM 33
CORTE ESQUEMATICO DO CONJUNTO
PROTÓTIPO RESIDENCIAL TRANSPORTÁVEL MINIMOD O miniMod foi criado a partir do desafio de fazer uma casa industrializada transportável, de modo a ser
levada para qualquer lugar do mundo em cima de um caminhão, e ser alterada de lugar a qualquer hora. O projeto é 100% industrializado e fabricado no Brasil . Como o protótipo varia o seu peso entre 8t e 10 t ele poderia ser instalado em topos de edifícios, em galpões , de forma a interagir com a paisagem. A ideia é uma mini residência com um espaço
confortável para se morar , podendo ainda se escolher os acabamentos internos, mudando o visual do protótipo. Nas laterais o protótipo propicia a formação de uma varanda Fonte: Revista AU – Setembro de 2013 Estudio Paralelo + Maam
“ Se na indústria automotiva, ou aeronáutica, tudo é feito em linhas de montagem, a construção Civil ainda é atrasada” (Segundo Andrés Gobba, 2013 – Revista Au) Possibilidades de encaixe do Minimod. Fonte: Revista AU – Setembro de 2013 Estudio Paralelo + Maam
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A estrutura é de Steel Frame, com o desenho em pórticos que resolvem a estrutura de pisos, paredes e cobertura. O piso é composto por um
estrado metálico revestido com placas de madeiras afixadas no requadro estrutural,
enquanto
as
paredes
ganham
um
sanduíche
com
lãs
isolantes,mantas geométricas e placas cimentícia.
Imagem interna do MiniMod
Fonte: Revista AU – Setembro de 2013 Estudio Paralelo + Maam
Protótipo sendo montado dentro de um galpão Fonte: Revista AU – Setembro de 2013 Estudio Paralelo + Maam
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“ ECOLAR HOME – SOLAR DECATHOLN 2012 ” 36
A CASA ECOLAR baseia-se num sistema modular, com um cubo de 16m ² como base. A geometria permite tanto, sala, quarto, sala de jantar, cozinha, quartos, instalações sanitárias e assim por diante, bem como usos alternativos, tais como : estações de trabalho, salas de conferências, sala de recreação, sala de espera e assim por diante para todas as mudanças no uso. Outra abordagem importante da ECOLAR é a possível extensibilidade do conceito em todas as três dimensões: comprimento, largura e altura. Assim, um edifício pode ser ajustada ao longo do período de utilização, de acordo com os novos requisitos.
Fonte: sdeurope –Ecolar Home / Solar Decathol, 2012
Os módulos são realizados: • Módulo 1: A caixa inclui um quarto com uma cama de casal e armazenamento integrado espaço. • Módulo 2: área de convívio • Módulo 3 :Cozinha • Módulo 4: Banho e higiene
37 ACESSOS
GARAGEM
QUARTO
A ideia central do projeto, é que com módulos em tamanho padrão se possa em cada um deles
inserir uma função, alterando o seu uso, ou ainda agregando
mais
módulos
necessidade do usuário.
ao
projeto
conforme
a
Sua estrutura é metálica
COZ.
HIGIENE.
SALA
VARANDA COBERTA
DECK JARDIM
com fechamento em vidro fixo, painéis móveis e placas cimentícias. Podendo ainda empilhar de forma a formar um edifício como na figura abaixo.
Fonte: sdeurope –Ecolar Home / Solar Decathol, 2012
O PROJETO 38
O PROJETO O trabalho consiste em módulos feitos a partir do sistema LIGHT STEEL FRAMING, onde cada qual possuí um
uso, são módulos de encaixe, onde o usuário pode escolher os módulos que necessita para compor a sua residência. Criando então módulos que se diferenciam no uso, sendo eles os módulos: COMPONENTE, HIGIENE, SERVIÇOS, COBERTURA / PASSARELA , ESCADA TÉCNICO.
Para sua modulação foi utilizado como base ordenadora a placa cimentícia e suas medidas, de forma que o módulo tem sempre no seu comprimento e largura medidas múltiplas das placas. Cada placa tem a medida padrão de 1.20 x 3 m e espessura de 10mm. As placas serão instaladas de forma que os 3m sejam a altura total do módulo e os cômodos com medidas multiplicas de 1.20m. Dessa forma o que se tem é o melhor aproveitamento do material, reduzindo o desperdício. O perfis são pré-fabricados e apenas encaixados através de parafusação na obra, o que garante a construção agilidade e rapidez.
MEDIDAS DO GRID
MEDIDAS DA PLACA CIMENTÍCIA
Como os módulos são móveis , e podem ter a combinação que o usuário desejar,m além de não terem um terreno pré definido para a sua instalação, não se tem uma fundação já definida, é o usuário quem deve executar a fundação, como dito anteriormente o sistema é adepto a radies, sapatas corridas e vigas baldrames, que são fundações mais simples e normalmente utilizadas para estruturas leves, porém o que não impede que o usuário faça uso de outras formas de fundações para vencer grandes desníveis de seu terreno por exemplo.
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Para a estrutura, foram utilizadas vigas e pilares do próprio sistema, que permite , a sua modulação em formas e tamanhos diversos, de forma a permitir que a fábrica entregue as estruturas nas medidas definidas em projeto,
sem a necessidade,de cortes e encaixes na obra. As estruturas serão enviadas pré montadas a obra. Para o isolamento térmico e acústico do módulo será utilizado a lã mineral por entre a estrutura, sendo aplicada internamente, antes da instalação do gesso acartonado. Para as instalações hidráulicas e elétricas serão utilizadas peças pré montadas, de tubos e conexões evitando erros e agilizando todo o processo de montagem. Para os reservatórios utilizei as caixas d'água de inox aparentes,que ficam localizadas junto a uma laje técnica já pré furada para a passagem das tubulações e alimentação da mesma. Pensando em sustentabilidade, o projeto contempla ainda na utilização de placas solares para o aquecimento
da água dos chuveiros, e um boiler para o armazenamento. Já a captação da água da chuva fica por conta das calhas coletores inseridas nos blocos. Os caixilhos são todos em alumínio e vidro translucido, responsáveis pela ventilação e iluminação dos
módulos.
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MATERIALIDADES UTILIZADAS LAJE PRÉ-MOLDADA VIGAS DE APOIO LAJE SISTEMA STEEL FRAME VIGAS DE TRAVAMENTO SISTEMA STEEL FRAME
MONTANTES DE FECHAMENTO SISTEMA STEEL FRAME PLACA CIMENTÍCIA PLACAS OSB
PLACA DE GESSO ACARTONADO PISO LAMINADO LAJE PRÉ-MOLDADA VIGAS DE TRAVAMENTO SISTEMA STEEL FRAME VIGAS DE APOIO LAJE CAIXILHO DE VIDRO
SISTEMA STEEL FRAME
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COMPONENTES DA ESTRUTURA 42
COBERTURA CALHA “U”
A coberturas serão de lajes pré moldadas, de concreto, e impermeabilizadas com manta asfáltica. Ao lado segue um desenho esquemático do sistema de cobertura que além de fazer o tratamento térmico do
módulo, permite a captação de água da chuva.
DET. DO LAJE VERDE E ENCAIXE DA CALHA NO MÓDULO S/ ESCALA
As paredes sanduiche do sistema permitem passagem de tubulações internamente, o que proporcionou ao projeto ocultar todas as instalações inclusive a de capitação de água da chuva.
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MÓDULOS 44
MÓDULO COMPONENTE 45
O MÓDULO COMPONETE tem 3 das suas laterais fechadas e um com um caixilho de 3 folhas , esse com função de iluminar e ventilar o módulo. Este módulo não possui um uso pré estabelecido ficando a
cargo da usuário defini-lo, podendo ser hora sala, hora dormitório e até
mesmo sala de jantar.
PLANTA 46
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MÓDULO COZINHA
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DETALHAMENTO 50
MÓDULO HIGIENE 51
MÓDULO COZINHA O módulo componente de higiene abriga, todos os equipamentos para a higiene pessoal, com pia, vaso
sanitário e chuveiro. Na parte superior do módulo uma
esquadria horizontal que permite a entrada de luz e ventilação do
espaço.
PLANTA 52
MÓDULO COZINHA
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DETALHAMENTO 56
DETALHAMENTO 57
MÓDULO SERVIÇOS 58
MÓDULO COZINHA
O MÓDULO SERVIÇOS abriga, todos os equipamentos para a preparação de alimentos, como cooktop, geladeira, fogão e pia, além de uma
área destinada a serviços de limpeza com um tanque e uma máquina de lavar
roupas.
PLANTA 59
MÓDULO COZINHA
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1 Com a modulação das portas da cozinha é possível se abrir completamente o módulo ou parcialmente para uso somente da bancada, como no exemplo da imagem 1. Na imagem 2 é possível visualizar os eletros e a geladeira embutida nos armários, esses com portas de correr.
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MÓDULO COBERTURA 64
MÓDULO O MÓDULO COZINHA COBERTURA tem suas
laterais abertas, e a cobertura em policarbonato leitoso. Esse módulo estará sempre em uma composição com mais módulos, podendo ter a função de um pergolado
coberto ou ate mesmo espaço de lazer.
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DETALHAMENTO 69
Ilustração de uma cobertura com policarbonato. Fonte: Site Persilar, 2013
MÓDULO COBERTURA/ PASSARELA 70
MÓDULO COZINHA O MÓDULO COBERTURA / PASSARELA tem as mesmas características e materialidades do módulo cobertura, porém nas combinações de 2
pavimentos ele passa a ter a função de passarela de ligação em
os módulos.
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MÓDULO COZINHA
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MÓDULO COZINHA
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MÓDULO COZINHA
MÓDULO ESCADA 74 O MÓDULO ESCADA será
utilizado nas combinações de 2 pavimentos, sendo que 3 de suas laterais são
abertas e em uma delas com um caixilho de duas folhas. Sempre que utilizado sua modulação de repete, só que sem a estrutura da escada, e com a cobertura impermeabilizada padrão de todos os módulos
PLANTA 75
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MÓDULO LAJE TÉCNICA 79 A LAJE TÉCNICA abriga a caixa d'água de inox e um boiler para armazenamento da
água aquecida nas placas solares que poderão ser instaladas em qualquer outro módulo próximo a ela. A laje pré moldada já vem com a furação para a descida das tubulações, sendo a laje impermeabilizada com manta asfáltica
PLANTA 80
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EXEMPLOS DE COMBINAÇÕES
MÓDULO COZINHA
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EXEMPLOS DE COMBINAÇÕES POSSÍVEIS É necessário uma combinação mínima de 4 módulos para que se tenha um módulo mínimo habitável, com todos os equipamentos necessários em uma residência. Ao lado a imagem da combinação do módulo mínima habitável.
DERIVAÇÕES DO MÓDULO MÍNIMO BASE
LEGENDA MODULO HIGIENE
MÓDULO SERVIÇOS MÓDULO ESCADA MÓDULO COMPONENTE
MÓDULO COBERTURA MÓDULO COBERTA / PASSARELA
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EXEMPLOS DE COMBINAÇÕES POSSÍVEIS DE 2 PAVIMENTOS 85 É possível também utilizando o módulo
escada se obter uma habitação de dois pavimentos, o que para isso é necessário a utilização de 4 módulos sendo eles: SERVIÇOS, HIGIENE, COMPONENTE, ESCADA E COBERTURA / PASSARELA.
TÉRREO
1° PAVIMENTO
DERIVAÇÕES DO MÓDULO BASE DE 2 PAVIMENTOS
LEGENDA MODULO HIGIENE
MÓDULO SERVIÇOS
TÉRREO
1° PAVIMENTO
MÓDULO ESCADA MÓDULO COMPONENTE
MÓDULO COBERTURA MÓDULO COBERTA / PASSARELA TÉRREO
1° PAVIMENTO
ENSAIO COMBINAÇÃO 01
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ENSAIO COMBINAÇÃO 02
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ENSAIO COMBINAÇÃO DE 2 PAVIMENTOS 03
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
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Durante este
trabalho pude conhecer novas tecnologias e
aprofundar o meu conhecimento sobre o Light Steel Framing. O resultado esperado com a utilização deste novos materiais construtivos encontrados no mercado e aplicados aos módulos, é um processo construtivo industrializado, que traga a construção civil mais agilidade e menos
desperdício. Os módulos retratam os novos modelos de moradia contemporâneo da nossa sociedade, onde o objetivo deste trabalho foi mostrar que é possível sim
ter
uma habitação fora dos modelos convencionais construtivos utilizados, e
mesmo assim ter qualidade.
BIBLIOGRAFIA
LIVROS DIAS, Luís Andrade de Mattos (1997). Estruturas de aço: conceito, técnicas e linguagem. São Paulo: Zigurate Editora, 2002. FERREIRA, Oscar. O uso do contribuição na racionalização da
construção. VII Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído – Qualidade no Processo
Construtivo, Florianópolis, (1998) – p.314-319. CAMPOS, A. de. S; JARDIM, G. T. de. C. Light Steel Framing: uma
aposta do setor siderúrgico no desenvolvimento tecnológico da construção civil. [s.n.], 2004..
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SITES 97 www.sindusconsp.com.br
www.reciclagem.pcc.usp.br www.custosemedidas.ufsc.br www.cbca.acobrasil.org.br
www.infraestruturaurbana.com.br www.sulmodulos.com.br www.telhadepvc.com.br
www.vitruvius.com.br www.ebah.com.br www.sdeurope.org www.novasformasdemorar.blogspot.com.br www.smrevestimentos.com.br www.wikipedia.com.br www.archdayli.com.br www.obraweb.com.br
www.persilar.com.br www.cbca-acobrasil.org.br