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EDIFÍCIOS GARAGEM ESTRUTURADOS EM AÇO Contribuição técnica nº 19 Autor: ROSANE BEVILAQUA Eng. Consultora Gerdau SA São Paulo, 01 de setembro de 2010.

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EDIFÍCIOS GARAGEM ESTRUTURADOS EM AÇO

Contribuição técnica nº 19

Autor:ROSANE BEVILAQUAEng. Consultora Gerdau SA

São Paulo, 01 de setembro de 2010.

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PROGRAMA

• Introdução

• Vantagens da utilização de Edifícios Garagem estruturados em aço

• Tipos de Edifícios Garagem

• Projeto de Edificios Garagem– Componentes

– Vagas

– Gabaritos

– Conforto

• Modelos Desenvolvidos de Edifícios Garagem

• Estudo de Caso

• Conclusões

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INTRODUÇÃO

• Falta de vagas para estacionamento nas grandes cidades é uma realidade

no Brasil

• Como aumentar o numero de vagas?

• Quais os tipos de Edifícios Garagem?

• Por que construir Edifícios Garagem em aço?

• Comparativo entre arranjos estruturais

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VANTAGENS DOS EDIFICIOS GARAGEM EM AÇO

• Vigas e pilares em aço podem ser montados, desmontados e remontados com agilidade e sem perda de material

• Maior aproveitamento das áreas dos terrenos, já que a cada pavimento adicional pode-se dobrar o numero de veículos estacionados Maior rendimento para o empreendedor

• Estacionamentos cobertos oferecem maior segurança aos veículos, evitando acidentes e perdas financeiras por intempéries e assaltos

• A estrutura metálica tem baixo custo de manutenção, além da flexibilidade para ampliações

• Prazo de obra muito curto, já que a fabricação das peças ocorre fora do canteiro de obras, ao mesmo tempo em que a fundação é executada

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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM

• RAMPAS RETAS ENTRE DOIS PAVIMENTOSRampas são posicionadas no perímetro da garagem, situadas entre dois pavimentos, vencendo um lance completo de piso. Largura mínima de 3,0m para as rampas

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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM

• RAMPAS RETAS ENTRE MEIO-PISOS ALTERNADOS Solução para evitar o uso de grandes rampas; ideal para terrenos com grandes desníveis

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Klose, Dietrich – Parkhäuser und Tiefgaragen

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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM

• RAMPAS HELICOIDAISPermitem fácil acesso aos pavimentos em uma área reduzida. Raio mínimo das rampas de 9,5 m na borda externa

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TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM

• AUTOMATIZADOSCom este tipo de solução modular é possível obter-se um maior aproveitamento dos espaços, já que este sistema elimina a necessidade de lajes para estacionamento e movimentação de veículos

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PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM

• COMPONENTES ESTRUTURAIS: Estrutura simples composta por poucos elementos

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VAGAS• 5% do total das vagas grandes, com 2,50 x 5,50m• 45% das vagas médias, com 2,10 x 4,70m• 50% das vagas pequenas, com 2,00 x 4,20m• 3% das vagas para deficientes, com 3,50 x 5,50m

(Fonte: Código de Obras de São Paulo)

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TipologiaÂngulo entre

vagas/corredores (º)Largura do Prédio (m)

Área requerida por vaga

m² %

A 45º 13,82 19,83 110

B 60º 15,46 18,98 106

C 90º 15,50 17,83 100

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VAGAS

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GABARITO

• Altura livre mínima da edificação de 2,30 m

• Faixas de circulação em reta de 2,75 m de largura e em curva de acordo com tabela específica

• Rampas com inclinação máxima de 20%

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PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM

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CONFORTO

• ILUMINAÇÃO E VENTILAÇÃOFachada aberta em 2/3 de sua área a ventilação, impedindo concentração da fumaça proveniente dos motores dos veículos, além de promover iluminação natural ao prédio.

• PROTEÇÃO CONTRA FOGO - ISENÇÃOAberturas com comprimentos em planta que somados atinjam pelo menos 40% do perímetro e áreas que somadas correspondam a pelo menos 20% da superfície total das fachadas externas;

OUVentilação permanente em duas ou mais fachadas externas, com aberturas de pelo menos 1/3 da superfície total das fachadas externas e pelo menos 50% destas áreas abertas situadas em duas fachadas opostas

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PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM

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• Vigas mistas com contraflecha nos perfis quando necessário

• Lajes em steel deck

• 4 níveis de estacionamento (térreo + 3 lajes)

• Ligações são totalmente parafusadas, de forma a proporcionar a desmontagem da estrutura metálica

• Estabilização lateral por contraventamentos verticais no contorno externo dos prédios

• Os módulos possuem pé-direito de 3,0 m para respeitar a exigência normativa de altura livre mínima de 2,30 m da edificação

• A faixa de circulação é de 5,50 m

• Consideradas vagas grandes e médias

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MODELOS DESENVOLVIDOSPARÂMETROS

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• AÇÕES PERMANENTES- Peso próprio estrutural- Vedações externas: Painel de Fachada em concreto (100 kg/m²) - Lajes Tipo Mistas com steel-deck, com fck mínimo do concreto de 20

MPa- Piso cimentado nos Estacionamentos: 80 kg/m²

• AÇÕES VARIÁVEIS- Sobrecarga conforme NBR 6120/1980...........................300 kgf/m²- Vento: NBR 6123/1988 - Edificação em zona urbana, densamente

ocupada, com poucos obstáculos altos

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MODELOS DESENVOLVIDOSPARÂMETROS

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• NORMAS UTILIZADAS- NBR 8800/2008 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas

mistas de aço e concreto de edifícios- NBR 6120/80 – Cargas para Cálculo de Estruturas de Edificações - NBR 6123/88 – Forças Devidas ao Vento em Edificações- NBR 14432/2001 – "Exigências de resistência ao fogo de elementos

construtivos das edificações"- AWS D 1.1-06 – American Welding Society

• MATERIAIS- Perfis Laminados Gerdau Açominas: Aço ASTM A572 Grau 50 –

Limite de escoamento fy= 345 Mpa- Chapas de ligação: Aço ASTM A36 – Limite de escoamento fy= 250

MPa- Parafusos: ASTM A325

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MODELOS DESENVOLVIDOSPARÂMETROS

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Pavimento Tipo

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MODELOS DESENVOLVIDOS

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 1

• Módulos de 16,0 m x 7,5 m, permitindo estacionamento de 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra.

• Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 3,75 m.

• As lajes em steel deck com altura total de 150mm (peso próprio de 275 kg/m²).

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 1

TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE

AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Laminado - W 610

49Vigas V2 Laminado - W 610

Pilares – P1 Laminado - W 3604,0

Pilares – P2 Laminado - W 310

Ligações (5%) Chapas e parafusos 2,6

TOTAL 55,6

• Maior consumo de aço• Menor quantidade de serviços executados nos perfis• Lajes mais robustas

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 2

• Módulos de 16,0 m x 7,5 m, com 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra • Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 2,5 m

• Lajes em steel deck, com altura de 100 mm (peso próprio de 190 kg/m²) • Vigas foram com aplicação de contraflecha limitada à deformação dos carregamentos permanentes

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 2

TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE

AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Laminado - W 610

39Vigas V2 Laminado - W 610

Pilares – P1 Laminado - W 3603,9

Pilares – P2 Laminado - W 310

Ligações (5%) Chapas e parafusos 2,3

TOTAL 45,2

• Menor consumo de aço• Maior quantidade de serviços executados nos perfis• Lajes mais esbeltas

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 3

• Módulos de 16,0 m x 7,5 m, com 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra • Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 2,5 m

• Lajes em steel deck, com altura de 100 mm (peso próprio de 190 kg/m²) • Variação do módulo tipo 2, considerando-se as vigas do tipo casteladas

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 3

Seção das Vigas casteladas

TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE

AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Castelada do perfil W 530 x 92

30,2Vigas V2 Castelada do perfil W 460 x 74

Pilares – P1 Laminado - W 3603,9

Pilares – P2 Laminado - W 310Ligações (5%) Chapas e parafusos 1,7

TOTAL 35,8

• Menor consumo de Aço• Grande quantidade de serviços executados nos perfis

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 4

• Módulos de 11,0 m x 7,0 m. Neste tipo de configuração, a cada 2 módulos pode-se acomodar 9 veículos.

•  Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 3,5 m

• Lajes em steel deck, com altura de 140 mm (peso próprio de 255 kg/m²)

• Aplicação de contraflecha nas vigas 

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MODELOS DESENVOLVIDOSMÓDULO TIPO 4

TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE

AÇO (kg/m²)Vigas – V1 Laminado - W 530

34Vigas V2 Laminado - W 530

Pilares – P1 Laminado - W 3604,8

Pilares – P2 Laminado - W 310Ligações (5%) Chapas e parafusos 1,9

TOTAL 40,7

• Baixo consumo de aço•Lajes de média esbeltez

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ESTUDO DE CASO

OBRA: EDIFICIO GARAGEM LOCAL São Paulo - SP

ÁREA DE ESTACIONAMENTO composta por dois pavimentos de 2.600 m² cada

NÚMERO DE VAGAS 118 por pavimento; 236 no total

AÇO UTILIZADO Perfis Laminados Gerdau Açominas, ASTM A572 gr 50

CONSUMO DE AÇO 220 t

SISTEMA DE LAJES Steel Deck

VIGAMENTOS METÁLICOS Vigas mistas em perfis laminados W 530, com conectores de cisalhamento tipo “stud bolt”

PILARES METÁLICOS Perfis laminados W 310

ESTABILIZAÇÃO LATERAL Por meio de contraventamentos

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ESTUDO DE CASO

• JUSTIFICATIVA

O projeto de uma nova torre de escritórios em São Paulo fez surgir a necessidade da construção de um edifício garagem para abrigar os veículos que utilizavam o estacionamento descoberto onde será construída a torre

• CARACTERÍSTICAS DA CONSTRUÇÃO

A agilidade na construção do edifício garagem, que conta com 2 pavimentos de estacionamento, área de 2600 m² cada, com capacidade para 118 vagas por pavimento, ou 236 no total proporcionou que o terreno fosse rapidamente ocupado, com menor incômodo à vizinhança e prazos muito reduzidos de obra. O projeto foi concebido utilizando vigas e pilares metálicos, em perfis laminados W da Gerdau Açominas, teve um consumo de 218 t de aço, ou 42 kg/m².

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ESTUDO DE CASO

Pavimento Tipo Arquitetura

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ESTUDO DE CASO

Pavimento Tipo Estrutura Metálica

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ESTUDO DE CASO

Corte da Estrutura

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CONCLUSÕES

• Os edifícios garagem em aço são uma solução que proporciona ao investidor uma opção com um rápido retorno de investimento, baixo custo de manutenção e flexibilidade da estrutura

• É importante que arquitetos e engenheiros calculistas conheçam as características dos materiais e estruturas que serão utilizadas para obter a melhor relação custo beneficio do empreendimento

• Diferentes configurações da estrutura terão como resultado diferentes empreendimentos. No momento da decisão da tipologia deve-se levar em consideração o consumo de aço, o custo dos serviços de fabricação, o tipo de laje e o prazo que cada uma das soluções irá proporcionar ao projeto.

• Nem sempre um menor consumo de aço significará um projeto mais econômico

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OBRIGADA

Rosane Bevilaqua Rosane Bevilaqua Engenheira Consultora Sr.

Atendimento Técnico – Perfis Estruturais

Av. Nações Unidas, 8501 – 7º.andar – Pinheiros CEP 05425-070 – São Paulo – SP Fone: (11) 3094-6559

Cel: (11) 9426-5274

[email protected]

www.gerdau.com.br/perfisgerdauacominas