ECC8058 SISTEMAS ESTRUTURAIS E TECNOLOGIA DA CONSTRUO VIII Prof. Joo Kaminski Junior
Artigo
Construes de light steel frame Diante do crescimento populacional e dos avanos tecnolgicos, a indstria da construo civil no mundo tem buscado sistemas mais
eficientes de construo com o objetivo de aumentar a produtividade, diminuir o desperdcio e atender a uma demanda crescente.
Apesar de, no Brasil, a construo civil ainda ser predominantemente artesanal, caracterizada pela baixa produtividade e
principalmente pelo grande desperdcio, o mercado tem sinalizado mudanas nessa situao, mas ainda de forma lenta se comparada a
outros setores da economia. Dentro dessa realidade, os construtores tm buscado investir em processos construtivos mais eficientes que resultem em produtos de melhor qualidade sem aumentos significativos dos custos, a fim de se tornarem mais competitivos, como
forma de garantir a presena de suas empresas no mercado.
O caminho para mudar esse quadro, como afirma Dias (2000), passa necessariamente pela construo industrializada, com mo-de-
obra qualificada, otimizao de custo mediante conteno do desperdcio de materiais, padronizao, produo seriada e em escala, racionalizao e cronogramas rgidos de planejamento e execuo. Apesar de as empresas construtoras brasileiras serem
tradicionalmente resistentes s modernizaes dos seus meios de produo, a introduo de inovaes tecnolgicas a melhor forma para se atingir a industrializao dos processos construtivos.
Porm, essas inovaes devem ser economicamente viveis e compatveis com os condicionantes nacionais, para que a construo industrializada possa ser a soluo real no panorama brasileiro (Sales, 2001). Outrossim, para que essas iniciativas sejam bem-
sucedidas estas devem ser incorporadas e analisadas a partir de uma viso sistmica. Viso essa que alm de promover a integrao e
coordenao entre todos os subsistemas da edificao, priorize o projeto cuja concepo incorpore as condicionantes do sistema construtivo proposto, sob a tica do processo de produo.
Nesse contexto, o uso do ao na construo civil vem aparecendo como uma das alternativas para mudar o panorama do setor. A
construo em ao requer conhecimento das potencialidades e limitaes de seu uso e de todos os subsistemas que compem a
edificao, incluindo sua compatibilizao e, alm disso, exige uma grande ateno ao planejamento e interao de cada uma de suas etapas, desde a concepo de projeto at a montagem e finalizao da edificao.
Apesar de o Brasil ser um dos maiores produtores mundiais de ao, o emprego de estruturas metlicas em edificaes tem sido pouco
expressivo se comparado ao potencial do parque industrial brasileiro. Paralelamente, o desenvolvimento de produtos siderrgicos no
Pas ampliou as alternativas de solues construtivas disponveis.
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Figura 1 - Desenho esquemtico de uma residncia em LSF
Sistema Light Steel Frame
Dentre as solues construtivas industrializadas que empregam os perfis de ao formados a frio como elemento estrutural, o sistema LSF (Light Steel Frame) tem despertado grande interesse no mercado nacional. Trata-se de um sistema construtivo de concepo
racional caracterizado pelo uso de perfis formados a frio de ao galvanizado compondo sua estrutura e por subsistemas que
proporcionam uma construo industrializada e a seco (foto 1).
Embora o LSF venha sendo empregado em pases como Estados Unidos, Inglaterra, Japo e Austrlia h mais de 40 anos, foi s no incio da dcada de 90 que seu uso foi intensificado com o desenvolvimento da cadeia produtiva, preos mais competitivos e formao
de associaes (Trebilcock, 1994).
No Brasil, no final da dcada de 90, com o setor cada vez mais favorvel introduo de novas tecnologias e estimulado pela aceitao
do drywall, algumas construtoras brasileiras comearam a importar dos Estados Unidos kits pr-fabricados em LSF para a montagem de casas residenciais. Apesar dessas construes pr-fabricadas no terem sido projetadas para o clima e a cultura brasileira,
percebeu-se a eficincia do sistema enquanto processo industrializado. Atualmente, o Brasil j conta com uma infra-estrutura instalada
para a produo de construes com o sistema LSF, apesar de ainda existir a necessidade de "tropicalizao" da tecnologia no sentido de se adequar diversidade de nosso clima, aos padres estticos e cultura construtiva nacional.
A partir da flexibilidade e agilidade construtiva do sistema LSF observa-se um grande potencial a ser explorado nas mais diversas aplicaes, dentre as quais podemos citar: casas, edifcios residenciais e comerciais de baixa altura, estabelecimentos de sade e de
ensino, hotis, habitaes de interesse social e no retrofit de edificaes.
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Foto 1 - Estrutura de residncia em light steel frame
Basicamente o esqueleto estrutural em light steel frame composto por paredes, pisos e cobertura. Reunidos, eles possibilitam a integridade estrutural da edificao, resistindo aos esforos que a solicitam. Os perfis formados a frio de ao galvanizado so utilizados
na composio de painis estruturais e no-estruturais, vigas de piso, vigas secundrias, tesouras de telhado e demais componentes. Em conjunto com outros subsistemas como fundao, fechamentos interno e externo, isolamento termoacstico e instalaes eltricas
e hidrulicas do forma edificao e garantem sua habitabilidade (figura 1).
Os perfis tpicos para o uso em LSF geralmente so obtidos por perfilagem a partir de bobinas de ao revestidas com zinco ou liga
alumnio-zinco pelo processo contnuo de imerso a quente ou por eletrodeposio, conhecido como ao galvanizado. As sees mais comuns na construo civil so as com formato em "C" ou "U" enrijecido (Ue) para montantes e vigas e o "U" simples que usado
como guia na base e no topo dos painis. As guias geralmente no transmitem nem absorvem os esforos, sendo isso feito pelos
montantes, vigas e eventualmente pilares presentes na estrutura.
No Brasil, as dimenses dos perfis comercializados so 90, 140 e 200 mm (dimenses da alma dos perfis). E os flanges podem variar
de 35 a 40 mm, dependendo do fabricante e do tipo de perfil. Os outros perfis que podem ser necessrios so tiras planas, cantoneiras e cartolas. Tiras ou fitas so tipicamente utilizadas para estabilizao dos painis. As cantoneiras so normalmente usadas nas
conexes de elementos, e o cartola comumente empregado como ripas de telhado (tabela 1).
Por ser muito leve, a estrutura de steel frame e os componentes de fechamento exigem bem menos da fundao do que outras
construes. Como a carga distribuda uniformemente ao longo dos painis estruturais, a fundao dever ser contnua, suportando os painis em toda a sua extenso. A escolha do tipo de fundao vai depender: da topografia, do tipo de solo, do nvel do lenol
fretico e da profundidade de solo estvel. Porm, sempre que o tipo de terreno permite, a laje radier a fundao mais comumente utilizada para construes em LSF. Para evitar o movimento da edificao devido ao do vento, a superestrutura deve ser
firmemente ancorada na fundao. O tipo de ancoragem, suas dimenses e espaamento so definidos segundo o clculo estrutural.
Os tipos mais utilizados de ancoragem so: a qumica com barra roscada; a com fita metlica e a fixao com barra roscada tipo "J".
A seguir tem-se uma breve descrio dos componentes do sistema.
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Painis
As paredes que constituem a estrutura so denominadas de painis estruturais ou autoportantes e so compostas por determinada
quantidade de elementos verticais de seo transversal tipo Ue conhecidos como montantes, e elementos horizontais de seo transversal tipo U, denominados guias. Os painis estruturais esto sujeitos a cargas horizontais de vento, assim como a cargas
verticais oriundas da sua utilizao, dos pisos, telhados e outros painis. A funo dos painis absorver esses esforos e transmiti-los
fundao.
De maneira geral, os montantes que compem os painis transferem as cargas verticais por contato direto atravs de suas almas,
estando suas sees coincidentes de um nvel a outro, dando origem a uma estrutura alinhada (figura 2). Vigas de piso, tesouras de telhado ou trelias tambm devem estar alinhadas aos montantes. Quando no possvel conseguir esse alinhamento dever ser
colocada sob o painel uma viga capaz de distribuir uniformemente as cargas excntricas aos montantes inferiores. A distncia entre os montantes ou modulao, geralmente de 400 ou 600 mm, determinada pelas solicitaes dos mesmos. A modulao otimiza custos e
mo-de-obra medida que padronizam e permitem a multiplicidade dos componentes estruturais, de fechamento e de revestimento.
Os montantes so unidos em seus extremos inferiores e superiores pelas guias, que no absorvem os esforos aos quais os painis esto sujeitos, e cuja funo fixar os montantes a fim de constituir um quadro estrutural.
Em algumas situaes de carregamento necessrio a utilizao nos painis estruturais de elementos de enrijecimento, os
contraventamentos, que podem ser em "X" (foto 2) ou placas estruturais de fechamento que funcionam como diafragmas rgidos.
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