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UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO – USF
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA CIVIL
Rafael Gustavo Marson
TÍTULO: Estrutura Metálica em Habitações Populares
Itatiba SP, Brasil
Dezembro de 2004
i
Rafael Gustavo Marson
TÍTULO: Estrutura Metálica em Habitações Populares
Monografia apresentada junto à Universidade São
Francisco – USF como parte dos requisitos para a
aprovação na disciplina Trabalho de Conclusão de
Curso.
Área de concentração: Habitação Popular
Orientador: Prof. Dr. André Bartholomeu
Itatiba SP, Brasil
Dezembro de 2004
ii
Sumário
1. Introdução 1
2. O Difícil Habitacional 2
2.1 Habitação 1.0 4
2.2 Projeto Moradia 4
2.3 Sistema Brasileiro de Habitação 5
2.4 Programa de habitação Social (Prohab) 6
2.5 Dificuldades dos programas 6
3. Vantagens do aço 7
3.1 Alívio das Fundações 7
3.2 Redução do Tempo de Construção 7
3.3 Espaço útil 7
3.4 Canteiro de Obras 7
3.5 Racionalização de materiais e mão-de-obra 8
3.6 Adaptabilidade / Flexibilidade 8
3.7 Melhor custo benefício 8
3.8 Qualidade e Precisão Construtiva 8
3.9 Reciclabilidade 9
3.10 Preservação do meio ambiente 9
4. Desvantagens do aço
4.1 Custo
4.2 Acesso ao material
5. Radiografia do Setor Siderúrgico – o Aço no Brasil 9
6. Moradia popular em Kit Metálico 10
iii
6.1 Casa Fácil Gerdau 10
6.1.2 Ficha Técnica 11
6.1.3 Kit Básico Casa Fácil Gerdau montado 12
6.1.4 Medidas da casa 13
6.1.5 Peças – KIT Gerdau 14
6.1.6 Montagem da estrutura – Casa Fácil Gerdau 15
6.1.7 Montagem da cobertura – Casa Fácil Gerdau 16
6.1.8 Tirantes 17
6.1.9 Telhas
6.1.10 Algumas sugestões de planta e decoração, sem escala 19
6.2 Usiteto Usiminas 20
6.2.1 Ficha Técnica 20
6.2.2 Solução Predial 21
6.2.3 Opção A - Solução Semi-Industrializada 22
6.2.4 Características Técnicas/Estruturas 22
6.2.5 Cronograma de Execução 22
6.2.6 Opção B - Solução Industrializada 23
6.2.7 Características Técnicas/Estruturas 23
6.2.8 Cronograma de Execução 23
6.2.9 A casa 24
6.2.10 Algumas sugestões de planta e decoração, sem escala 24
6.3 Cosipa 25
6.3.1 Ficha Técnica 25
6.3.2 Custos de execução de um prédio de quatro pavimentos 27
6.3.3 Modelo de Planta e decoração, sem escala 27
6.3.4 Cosipa- Casa 28
iv
6.3.5 Planta e decoração, sem escala 29
7. Kit metálico x habitação convencional 30
7.1 Etapas que tiver consumo equivalente de materiais nos dois
sistemas
31
7.2 Comparativo de consumo e custo de materiais
empregados nos dois sistemas
32
7.3 Comparativo de custo de mão-de-obra empregada nos
dois sistemas
32
8. Considerações finais 33
9. Bibliografia 35
Lista de Figuras
Fig. I - Estrutura Montada Gerdau 10
Fig. II - Montagem da estrutura 11
Fig. III - Alvenaria 11
Fig. IV - Telhado 12
Fig. V - Kit montado 12
Fig. VI – Vista casa 13
Fig. VII - Peças 14
Fig. VIII - Estrutura e detalhe 15
Fig. IX - Peça cobertura 15
Fig. X - Kit montado 16
Fig. XI - Telhas 16
Fig. XII - Cobertura 17
Fig. XIII - Tirantes 17
v
Fig. XIV - Detalhes 18
Fig. XV - Telhado 18
Fig. XVI - Planta – Geminada 19
Fig. XVII - Planta – Geminada 19
Fig. XVIII - Planta 19
Fig. IXX - Planta 19
Fig. XX - Estrutura montada Usiteto Usiminas 20
Fig. XXI – Vista prédio 21
Fig. XXII - Estrutura completa 24
Fig. XXIII - Planta 24
Fig. XXIV - Planta 24
Fig. XXV - Planta 24
Fig. XXVI - Projeto Cosipa 25
Fig. XXVII - Planta 27
Fig. XXVIII - estrutura Cosipa 28
Fig. IXXX - Casa pronta 28
Fig. XXX - Planta 29
Fig. XXXI - Estrutura/ casa pronta/ projeto 31
vi
RESUMO
Palavras-chave:
1
1. Introdução
A atualidade brasileira retrata um país no qual o número de sem teto chega a
milhões. Em um país que o déficit habitacional, juntamente com um sistema de
saneamento precário, não só trazem problemas de saúde para sua população, mas
também, grande prejuízo a seus cofres. O problema é grave, e a solução deve ser
imediata.
Diversas propostas já foram estudadas para solucionar, ou pelo menos amenizar,
este grave problema (programas como: o Projeto Moradia, Prohab – Programa de
Habitação Social, Habitação 1.0, e outros), mas estes programas acabam se
enfraquecendo com a baixa eficiência produtiva. Essa baixa devido a uma falta de
integração na cadeia construtiva que em parte proporciona uma produção em escala
reduzida.
Esforços estão sendo feitos no sentido de se conseguir construir mais, a custos
menores e com maior velocidade, mas estes ainda são insuficientes.
Diversos projetos de habitações populares vêm sendo desenvolvidos pelas
principais usinas de aço do país, projetos estes visando o uso do aço em conjunto
com a alvenaria.
Analisando a cultura da construção civil no Brasil verifica-se que as construções em
aço são pouco usuais, são vários os motivos que levam as pessoas a optarem por
outros métodos de construção; começando pela formação dos alunos de Engenharia
Civil (onde a grade curricular é totalmente voltada para a construção em concreto
armado), passando pela própria cultura dos brasileiros que vivem no país do
concreto e desconhecem a aplicação direta do aço nas construções.
Outro obstáculo são as imposições colocadas pelo mercado onde a única opção
oferecida é a construção em concreto armado, não oferecendo opções de novos
métodos construtivos, principalmente a maioria da população que são leigos e tem
poucas informações pela falta de divulgação do método construtivo tanto dos
profissionais da área quanto dos fornecedores e demais interessados em investir no
setor e até a falta de conhecimento do consumidor sobre o custo benefício.
Porém, o sistema construtivo em aço apresenta vantagens significativas sobre o
sistema construtivo convencional. Entre as características pode-se destacar:
2
Liberdade no projeto de arquitetura, maior área útil, flexibilidade, compatibilidade
com outros materiais, menor prazo de execução, racionalização de materiais e mão-
de-obra, alívio de carga nas fundações, garantia de qualidade, maior organização de
canteiro de obras, precisão construtiva, reciclabilidade e preservação do Meio
Ambiente, alívio das fundações, melhoras no canteiro de obras, maior custo
benefício.
Devido a todas essas vantagens, diversas empresas vêm, há algum tempo,
estudando e desenvolvendo projetos de habitações populares em aço.
Em alguns casos, empresas como a Gerdau, por exemplo, estão desenvolvendo um
“Kit metálico”, é um kit de montagem composto por diversas peças em aço laminado
que, quando parafusadas, montam uma estrutura metálica formada pelos pilares,
vigas de apoio para cobertura e tirantes .
A estrutura de cobertura é formada pelas multivigas e prolongadores de beiral
e não há necessidade de mão-de-obra especializada.
Projetos como esse, se estimulados e integrados a programas que visam acabar
com a falta de moradia no país podem resolver esse problema que não afeta só
aquele que não têm abrigo, mas sim à toda a população em geral.
2. O Déficit Habitacional
Com uma população de quase 170 milhões de habitantes, dos quais, 29 milhões
vivem abaixo da linha da miséria. Condições precárias de saneamento e higiene nas
favelas são comuns para 28% dos mais de 5000 municípios brasileiros. O número
de loteamentos irregulares é alto, mais de 60 mil casos. O número de domicílios em
condições precárias chega a um milhão.
Esse é o quadro do Perfil dos Municípios Brasileiros, levantamento preliminar
realizado pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) a partir do Senso
de 2000. O contínuo crescimento de moradores nas áreas urbanas, de forma
desordenada gera um grave problema de desequilíbrio.
Este problema fica claro ao ver-se que 75% dos municípios brasileiros compõem-se
de comunidades de até 20 mil habitantes, porém, em 11 municípios a população
ultrapassa o número de um milhão de moradores. (Em 1991 75,6% dos brasileiros
3
viviam em áreas urbanas; esse número aumentou para 81,2% de acordo com a
pesquisa do IBGE).
O problema se agrava devido à falta de regularização fundiária apenas 10% dos
1300 municípios criados desde 1998 possuem programas para a regularização. A
maior parte (46%) destes municípios se formou a partir de loteamentos irregulares; e
sua população devido a falta de cadastros das regiões ocupadas sofre com a falta
de serviços do município ou do Estado.
Sem contar que o déficit habitacional brasileiro é um dos principais fatores da dívida
social da nação. Seu enorme e crescente volume exige um complexo
equacionamento, para o qual deverão contribuir todas as forças pensantes e
atuantes do país.
“Seriam necessários ao menos R$ 5 bilhões para começar a amenizar o déficit
habitacional brasileiro. O direito à moradia, assegurado pela Constituição Federal,
deveria ter o mesmo volume dos recursos destinados à saúde e à educação. Há que
se aprovar uma emenda constitucional para solucionar essa disparidade”, opina
Roberto Lira, assessor legislativo do SINDUSCON-RIO (Sindicato da Indústria da
Construção Civil no Estado do Rio de Janeiro)”.
As grandes metrópoles brasileiras pagam um alto preço pela degradação das
condições sócio-econômicas do País.
“As tentativas de estabilizar o mercado nas últimas décadas tem se dado por meio
de planos habitacionais elaborados pelo Sistema Financeiro da Habitação,
veiculados pelo BNH, no passado pelas Cohabs. Mas se caracterizam pela
alternância de picos produtivos e cortes drásticos de recursos”, diz o professor Hugo
Lucini (ele prepara um livro sobre a requalificação urbana e a habitação, estudando
a experiência da cidade italiana Bolonha). Segundo Lucini, os problemas
habitacionais não se restringem apenas à escassez de recursos, mas vinculam-se à
necessidade de um conceito de requalificação urbana e social.
“As soluções de mercado convencionais são inviáveis para os setores mais pobres.
E as soluções de expansão em torno das periferias vão de encontro a novos ciclos
de exclusão.”Lucini propõe uma nova visão para enfrentar o problema: “É preciso
promover a requalificação urbana e recuperar gradativamente as edificações,
4
integrando os novos assentamentos, para permitir uma reestruturação coerente da
cidade, com reflexo na redução do déficit habitacional e de serviços”.
Diversos programas, propostas que visam auxiliar família de baixo ou nenhum poder
aquisitivo, são desenvolvidos para resolver, ou amenizar, a situação de déficit
habitacional no país. Algumas destas propostas para viabilizar a construção de
casas populares:
2.1 Habitação 1.0
Autoria: Comissão da Indústria da Construção (CIC/Fiesp)
Proposta: Aperfeiçoamento de sistemas construtivos industrializados, para a
execução de unidades com maior velocidade e racionalidade, viabilizando a
construção de 800 mil unidades.
Recursos: É necessária uma nova composição de recursos e ampliação das linhas
de financiamento, contemplando recursos orçamentários, aumento das
contrapartidas dos Estados/Municípios, aumento dos fundos sociais e política de
incentivo integrada. Em combinação, considera a redução de custos e tributos
(riscos de crédito, taxas de administração e custos cartoriais), flexibilização do
Programa de Arrendamento Residencial (PAR) e desoneração da cesta básica de
materiais.
Sistema construtivo: A redução de custos seria obtida a partir a adoção de sistemas
que permitiriam a produção em escala, com qualidade e facilidade de montagem. O
processo estaria vinculado ao treinamento da mão-de-obra e disseminação dos
programas do PBQP-H (Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade na
Habitação)
2.2 Projeto Moradia
Instituto cidadania, Projeto de Lei de Iniciativa Popular apresentado pelos
Movimentos de Moradia.
Proposta: Formação de fundos nacional, estaduais e municipais de moradia. Prevê a
articulação ministerial das ações de política urbana e habitacional, sob
responsabilidade direta da presidência da República.
Esse sistema seria composto por órgãos já existentes e outros a serem criados,
como o Ministério das Cidades e a Agência Nacional de Financiamento. As fontes e
5
os critérios de financiamento e concessão de subsídios seriam unificados. E os
recursos seriam aplicados de acordo com os critérios e diretrizes definidos por um
programa de ação.
Recursos: Os Estados destinariam 1% do ICMS ao fundo. A União destinaria cifra
igual, uma contrapartida ao volume de recursos aplicados pelos Estados em
moradia. Esses recursos seriam abatidos das prestações pagas pelo Estado, dentro
dos acordos de rolagem de dívidas firmados com a União. Os recursos do FGTS e
dos fundos seriam geridos pelo Ministério das cidades e a CEF teria o papel de
gestora operacional do sistema de financiamento, mas sob um modelo
descentralizado, com a participação de agentes e promotores no âmbito dos
Estados e Municípios.
2.3 Sistema Brasileiro de Habitação
Autoria: Deputado Flavio Arms, com apoio da CBIC e Sinduscon/ SP.
Característica: O SBH será composto por recursos provenientes de três fontes: O
Sistema de Aquisição da Habitação Social (SAHS), do lado governamental, o
Sistema Financeiro da Habitação e o Sistema de Financiamento Imobiliário (SFI),
formando um tripé para a captação e formação de um novo sistema de recursos. O
pagamento do imóvel aos empreendedores/ construtores seria realizado em três
parcelas, através de Certificados para Aquisição da Habitação (CAH), lastreados em
aportes públicos, poupança prévia da própria família e recursos do crédito
imobiliário, supridos pelo agente financeiro do SFH e do SFI. Para imóveis de menor
valor, a parcela correspondente ao certificado seria mais elevada. Para imóveis de
maior valor, a parcela do certificado se reduziria, chegando à zero para imóveis com
valor superior a 36 mil reais.
Recursos: O Estado reservará o valor correspondente à sua parte num fundo
especial de natureza financeira (FAHS).
Cada Estado ou Município arcará com quotas correspondentes, relativas aos
recursos orçamentários que disponibilizar para o fundo. Essas quotas terão
contrapartidas da União, na proporção dos saldos depositados pelo Estado ou
Município.
Parte dos recursos estaduais depositados no FAHS (50%) será redistribuída a seus
Municípios, tornando-se incentivos a novos aportes (princípio da indução).
6
2.4 Programa de habitação Social (Prohab)
Autoria: Anteprojeto do deputado Arnaldo Jardim, em tramitação na Assembléia
Legislativa do Estado de São Paulo
Proposta: Habitações populares (unidades urbanas ou rurais) de preço igual ou
inferior a 36 mil reais, destinadas à população cuja renda familiar seja igual ou
inferior a 20 salários mínimos. Prevê o livre acesso ao crédito, mediante subsídio
direto concedido pelo poder público; sistema de autofinanciamento mediante
depósito em conta corrente; financiamento parcial através de agente financeiro;
equilíbrio econômico-financeiro do contrato mútuo concedido pelo agente financeiro;
sistema adequado de amortização e garantia real da dívida, mediante hipoteca ou
alienação fiduciária.
Recursos: O Prohab seria composto, entre outros, por agentes financeiros e
empreendedores. Criação do Fundo Paulista de Desenvolvimento da Habitação
Social destinado a promover recursos para custear o subsídio direto, emitindo-se
Certificados de Direito à Habitação que seriam repassados às famílias
comprovadamente de baixa renda. Prevê operações de capitação de recursos
financeiros, intermediação de fundos e concessão de mútuos.
Poderão operar no Prohab as companhias hipotecárias e as companhias
securitizadoras.
2.5 Deficiências
Porém, além de encontrarem grandes dificuldades com o financiamento dos
recursos e devido, também ao grande número de pessoas que não têm capacidade
de conseguir financiamento ( 45% das pessoas que vivem em estado de miséria são
menores de 15 anos), outros problemas acabam desacelerando o andamento destes
e de outros diversos projetos habitacionais, criando uma baixa eficiência produtiva,
como:
� Escala produtiva reduzida
� Falta de integração na cadeia construtiva
� Baixa produtividade da mão de obra
� Índices insuficientes de conformidade de materiais e processos
7
� Níveis de capacitação tecnológica variados
Estes são apenas alguns dos inúmeros problemas que os programas sofrem. E a
resolução destes é o maior desafio para seus empreendedores. As melhorias dos
projetos (visando a qualidade de vida das populações), o estímulo de novas
tecnologias, a normalização de projetos, processos e produtos, são apenas algumas
das diversas atitudes a serem tomadas.
A busca pela solução ideal dos problemas, ou seja, atingir o baixo custo e a alta
produtividade (itens indispensáveis para se viabilizar um projeto de habitações
populares) levou à evolução das técnicas construtivas.
Com esses avanços, grandes grupos siderúrgicos passaram, nos últimos anos, a
desenvolver tecnologias que colocassem como alternativa de uso um material que
possue grande potencial, o aço.
3. Vantagens do aço
3.1 Alívio das Fundações
A maior resistência do aço permite a realização de um projeto mais leve, garantindo
uma grande redução nos custos com fundação.
3.2 Redução do Tempo de Construção
A redução do tempo de construção é conseguida pelo somatório de fatores, como
fabricação da estrutura em paralelo com a execução das obras de fundação,
montagem e concretagem de lajes em tempo reduzido e revestimento uniforme de
alvenarias.
3.3 Espaço útil
A estrutura metálica permite pilares de menores sessões e vigas vencendo maiores
vãos. A redução de pilares e a redução de vigas de menor altura em relação ao
concreto possibilitam o aumento de espaço útil da construção.
3.4Canteiro de Obras
A redução de escoramento, a realização simultânea de várias lajes e o pequeno
manuseio de materiais diversos, reduzem a área necessária ao canteiro de obras,
8
permitindo levar a construção em ambiente limpo, reduzindo a ocorrência de
entulhos e bota-fora.
3.5 Racionalização de materiais e mão-de-obra
Numa obra, através de processos convencionais, o desperdício de materiais pode
chegar a 25% em peso. A estrutura metálica possibilita a adoção de sistemas
industrializados, fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido.
3.6 Adaptabilidade / Flexibilidade
A adaptabilidade de uma construção depende da facilidade de expansão e
modificação para atender a novos requisitos. A construção metálica permite estas
adaptações sem maiores perdas, aliada a facilidade de trabalhar junto com outros
materiais em fechamento, coberturas e acabamento das obras.
3.7 Melhor custo benefício
O somatório destas séries de vantagens apresentadas, aliadas a um bom projeto,
com a melhor precisão orçamentária, torna o processo da construção metálica eficaz
e de boa economia. A escolha do aço adequado pode permitir uma maior vida útil da
edificação e eliminação da manutenção com pintura e limpeza futura, reduzindo
também os custos de manutenção da obra.
3.8 Qualidade e Precisão Construtiva
A condição industrializada de estruturas metálicas possibilita a inspeção sistemática
da estrutura, através do controle de qualidade dos componentes, conduzindo a uma
melhor segurança do trabalho. Favorece também um resultado perfeito no
alinhamento devido a precisão de medidas, o que permite a utilização mínima de
revestimentos nas paredes e a execução facilitada de esquadrias, armários e
acabamentos. Devido a todas essas vantagens, diversas empresas vêm, há algum
tempo, estudando e desenvolvendo projetos de habitações populares em aço.
3.9 Reciclabilidade
O aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas
com menor geração de rejeitos.
9
3.10 Preservação do meio ambiente
A estrutura metálica é menos agressiva ao meio ambiente. Além de reduzir o
consumo de madeira na obra, diminui a emissão de material particulado e a poluição
sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a
madeira.
4. Desvantagens do aço
4.1 Custo
Devido ao grande aumento no preço do aço no Brasil, hoje a maior desvantagem do
emprego deste na habitação popular é o custo elevado no preço do material,
(somente no ano de 2004 o aço teve um aumento de 50%) sendo assim deve-se
estudar minuciosamente um empreendimento em estrutura metálica.
4.2 Acesso ao material
Como o aço é um material industrializado a uma grande dificuldade em se produzir o
material em pequenas quantidades, assim ele deverá ser empregado em obras de
grande porte com uma produção em grande escala.
5. Radiografia do Setor Siderúrgico – o Aço no Brasil
O Brasil é um dos oito maiores produtores de aço do mundo. Em 2001, segundo
dados do Instituto Brasileiro de Siderurgia, 26,7 milhões de toneladas de aço bruto
foram produzidos. Esse número subiu em 2002 para 29,6 milhões.
A expectativa de produção para 2003 foi de 31 milhões de toneladas, sendo a
capacidade instalada da siderurgia nacional de 32 milhões de toneladas/ano.
O país pode chegar a produzir, em 2007, um número aproximado de 37 bilhões de
toneladas; com a projeção de novos investimentos superiores a U$ 3 bilhões, até
2005. O total das exportações de produtos siderúrgicos em 2002 ultrapassou U$ 2,9
bilhões.
O Brasil, maior produtor da América latina, responde por 53% da produção da
região. Porém, esses números podem ser considerados pequenos, se comparados
aos dos líderes globais: China (148,9 milhões toneladas/ano) e Japão (103,9
milhões toneladas/ano).
10
A siderurgia brasileira está entre as melhores do mundo em competitividade. A
modernização das usinas brasileiras foi possibilitada pelos investimentos no setor
nos últimos 10 anos (U$ 10 bilhões); e como resultado o País tem o menor custo de
produção e placas.
Essa competitividade tem gerado atritos comerciais com os EUA, cujas siderúrgicas
tem um alto custo de proteção. O governo americano, ao sobretaxar produtos
brasileiros, acaba gerando um efeito dominó, já que outros países, preventivamente,
também adotam medidas protecionistas.
6. Moradia popular em Kit Metálico
As maiores empresas de aço do país lançaram sistemas de construção de casas
populares que visam economia e rapidez de montagem.
Os projetos são variados (casas térreas a edifícios de até 5 pavimentos), todos com
estrutura principal e de cobertura feitas em aço. No fechamento podem ser
utilizados: painéis pré-moldados, blocos de concreto, tijolos cerâmicos furados ou
maciços, assentados com argamassa tradicional (ou seja, depende da solução).
6.1 Casa Fácil Gerdau – residências de 48m² com planta livre
Fig. I Estrutura Montada
11
“ O custo final vai depender do acabamento utilizado” diz Carlos Johannpeter
Gerdau. Esse custo fica em torno de 125 por metro quadrado para uma casa de
acabamento simples, já uma casa com forro de gesso, piso cerâmico em todas as
dependências, azulejo na cozinha e banheiro e pintura látex fica em torna de 250
reais.
Casa Fácil Gerdau é um kit de montagem composto por diversas peças em aço
laminado que, quando parafusadas, montam uma estrutura metálica que será a base
para a construção de casas
com 48m².
6.1.2 Ficha Técnica:
Projeto: Dez diferentes
plantas ampliáveis, pois a
Gerdau permite que sejam
feitas inúmeras distribuições
internas, dando liberdade na
definição ou escolha da
planta da casa. Os próprios
pilares e travas do gabarito
servem de guia para o
levantamento das paredes
externas, facilitando seu
alinhamento.
Sistema: O kit inteiro têm
319 peças de aço laminado,
pesa 850 kg e é divido em
três partes: Gabarito,
estrutura principal e
estrutura de cobertura.
O gabarito serve para
Fig. II Montagem da estrutura
Fig. III Alvenaria
12
facilitar a locação da obra e como nivelador da parte superior da fundação.
A estrutura principal é formada pelos pilares, vigas de apoio para cobertura e
tirantes. A estrutura de cobertura é formada pelas Multivigas e prolongadores de
beiral.
O kit também traz todos os parafusos necessários à montagem da estrutura.
Comprimento máximo de
peças: 8,40 m
Tempo de montagem: A
montagem do Kit gira em
torno de 2 horas. Após a
montagem já pode ser
executada a cobertura com
telhas de barro. Assim, já
no segundo dia de obra é
possível começar a erguer
as paredes.
Requisitos do terreno: nivelado
Fundação: recomenda-se radier, executado com o auxilio do gabarito
Cobertura: telhas cerâmicas ou outros materiais à critério do proprietário
Fechamento: alvenaria ou painéis,
à escolha do proprietário.
6.1.3 Kit Básico Casa Fácil
Gerdau montado
O Kit Básico Casa Fácil Gerdau
montado ficará com a seguinte
forma:
Fig. IV Telhado
Fig. V Kit montado
13
1 - M8B
2 - PFB
3 - PBL
4 - CAT
5 - CCC
6 - CLC
7 - TiY
8 - STY
9 - TPC
10 - TiC
11 - TiL
12 - PFT
13 - ViC
14 - GrC
15 - GrL
16 - GrA
17 - Tce
18 - TCn
19 - TFP
20 - TrL
21 - TCP
6.1.4 Medidas da casa
Com o Kit Básico Casa Fácil Gerdau a sua residência terá as seguintes dimensões
externas (volumetria) após totalmente construída:
A - 4 m (Altura)
B - 0,5 m (Projeção dos beirais)
C - 8 m (Comprimento)
L - 6 m (Largura)
Fig. VI Vista casa
14
6.1.5 Peças – KIT Gerdau
15
6.1.6 Montagem da estrutura – Casa Fácil Gerdau
Colunas
Após a secagem inicial do concreto do "radier" (24 horas),
parafusar os pilares nas peças verticais do gabarito que ficaram acima do nível da
concretagem.
Montar os pilares frontais e colocá-los no prumo. Repetir a operação para os pilares
posteriores.
Vigas
São 4 vigas "U" devidamente furadas e identificadas pelas etiquetas. Deverão ser
parafusadas entre os pilares das extremidades e os pilares centrais.
Fig. VIII
16
6.1.7 Montagem da cobertura – Casa Fácil Gerdau
Multivigas e Beirais
Antes de iniciar a montagem das Multivigas, as telhas deverão ter sido compradas e
com as galgas entre 33cm e 34cm. Deverão ser de primeira qualidade, ou seja, não
empenadas, lascadas ou trincadas e com encaixes perfeitos. Evita-se com isso
possíveis goteiras.
A metragem do telhado é de 61,5 m². Verifique com o fabricante a quantidade de
telhas necessária para a cobertura da Casa Fácil.
A inclinação do telhado do Kit Casa Fácil Gerdau é de 33,3%. As telhas deverão ser
do tipo capa e
canal, romana,
paulistinha ou
Fig. IX Peça cobertura
Fig. X Kit montado
Fig. XI Telhas
17
similar, e recomenda-se fazer um teste de encaixe antes da compra definitiva.
As Multivigas são as estruturas do telhado onde serão apoiadas as telhas Deve-se
iniciar a colocação pelas Multivigas dos beirais de cada um dos lados da cobertura.
Após a colocação de todas as Multivigas, acerta-se a galga das telhas da seguinte
forma: fixa-se a peça central de cada um dos lados da cobertura e distribui-se as
eventuais diferenças de medida para baixo e para cima, regulando-se as distâncias
entre as multivigas através dos furos alongados (oblongos) existentes.
No passo seguinte colocam-se os beirais laterais, nas pontas das Multivigas (topos).
Para instalação dos beirais frontais encaixar e parafusar todas as peças. Em
seguida parafusar a cantoneira onde serão apoiadas e fixadas as telhas do beiral.
6.1.8 Tirantes (parte da estrutura)
Os tirantes de contraventamento, que são provisórios, servem para dar estabilidade
provisória ao Kit Casa Fácil Gerdau até a colocação das alvenarias. São somente os
Fig. XII Cobertura
Fig. XIII Tirantes
18
tirantes em forma de "X" colocados entre os pilares. Os demais tirantes serão
permanentes e não deverão ser retirados. Colocar os tirantes provisórios com suas
respectivas peças próprias e parafusos nos pilares, conforme visto no detalhe E.
Os tirantes permanentes darão estabilidade à construção, juntamente com as
Multivigas. Deverão ser colocados sem o tensionamento final (pressão excessiva)
que deverá ser efetuado somente após a colocação de todos os tirantes e da
prumagem dos pilares.
Dê o aperto
final a todos os
parafusos do
Kit, tomando o
cuidado de
verificar todas
essas
ligações.
Antes da colocação definitiva das telhas deve-se prumar todos os pilares da Casa
Fácil Gerdau, isto é, deixar os pilares totalmente verticais. Para isso utiliza-se o fio
de prumo e faz-se a regulagem dos tirantes provisórios e definitivos. Neste momento
coloca-se também o tirante em Y. Todos os ângulos formados entre os pilares e o
piso concretado (radier) deverão estar a 90°. Este procedimento é de extrema
importância e irá preparar todo o Kit para a execução das alvenarias.
6.1.9 Telhas
A colocação das telhas
sobre as Multivigas é
convencional e deverá
ser iniciada do beiral
em direção à cumeeira.
Para acabamento,
colocar as cumeeiras,
compatíveis com as
telhas, de maneira
convencional com
Fig. XIV Detalhes
Fig. XV Telhado
19
argamassa de cimento e areia.
Ao subir as telhas para a cobertura, não concentrar as pilhas em uma única peça.
Procure distribuir as cargas uniformemente.
6.1.10 Algumas sugestões de planta e decoração, sem escala:
Fig. XVI Planta – Geminada
Fig. XVII Planta – Geminada
Fig. XVIII Planta
Fig. IXX Planta
20
6.2 Usiteto Usiminas – casas de até 45m² e edifícios com até cinco
pavimentos
A siderúrgica fornece as chapas e perfis para a construção das residências. “É
importante ficar claro que a empresa não vende os produtos prontos. A construtora
compra nosso aço e monta as habitações”, explica Marcelo dos Santos Mendonça
Figueiredo, engenheiro de desenvolvimento da Usiminas.
O valor (preço levantado no mercado) da casa acabada de 36m² é de 8,5 mil reais;
para o apartamento o preço é de 12 mi reais.
O preço isolado do kit metálico (casa térrea) é de 1,45 mil reais.
“As ligações são todas parafusadas e padronizadas, e o próprio proprietário pode
efetuar a montagem”, afirma Marcelo Figueiredo, o kit acompanha manual de
montagem e as peças podem ser repostas (em caso de danos).
6.2.1 Ficha Técnica
Projeto: Apresentar soluções construtivas para edifícios residenciais populares de
quatro ou cinco pavimentos (com três a quatro unidades de dois ou três dormitórios
por andar) e casas térreas com 36, 42 e 45m², de dois a três quartos com
possibilidades de ampliação.
Sistemas: Fornecimento de pilares e vigas, engradamento metálico para cobertura
de casas e edifícios em aço USI-SAC ou COSAR-COR, protegido com pintura contra
a corrosão.
Fig. XX Estrutura montada
21
O kit da casa de 36 m² possui 540 kg de aço, em chapas dobradas a fio de 2mm de
espessura.
Terreno para implantação: nivelado
Fundação: radier ou vigas baldrame
Fechamento: podem ser utilizados painéis e alvenarias de blocos ou tijolos.
Cobertura: telhas cerâmicas
Fundação e engradamento metálico – módulo 1 1,707 mil reais
Acabamento e instalações 4,047 mil reais
Subtotal 5,754 mil reais
BDI 1,351 mil reais
Total 7,105 mil reais
Custo/ m² 197,38 reais
Custo unitário 1ª expansão – módulo 2 848,93 reais
Custo/ m² 23,58 reais
Custo unitário 2ª expansão – módulo 3 670,56 reais
Custo/ m² 18,63 reais
Custo total casa de 36 m² 8,625 mil reais
6.2.2 Solução Predial
Trata-se de um projeto de quatro pavimentos, com dezesseis unidades por
edificação. Cada unidade possui área total de 46,69m2 (42,54m2 de área útil),
divididos entre
sala, dois
quartos, uma
pequena
circulação, um
banheiro,
cozinha e área.
ço. Fig. XXI Vista
prédio
22
6.2.3 Opção A - Solução Semi-Industrializada
Estrutura perfis dobrados (vãos menores)
Lajes maciças
Fechamento externo alvenaria cerâmica
Divisórias Internas alvenaria cerâmica
6.2.4 Características Técnicas/Estruturas
Tipo de Aço USI-SAC 300
Peso 22,5 toneladas
Taxa 30,12 Kg/m2
Lajes Maciças - Espessura - 8cm
Colunas Quantidade - 34
Tipo - perfil duplo cartola
Dimensões - 140x70mm
Vigas Quantidade - 212
Tipo - perfil U enrijecido
Dimensões - 175x300mm
Sistema de Estabilização Pórticos rígidos e contraventamentos
6.2.5 Cronograma de Execução
Fundação 16 dias
Estrutura 17 dias
Acabamentos e instalações 90 dias
Horas totais trabalhadas no canteiro de obras: 19.864,43 horas
Horas trabalhadas por m2 de construção: 26,59 horas/m2
23
Horas trabalhadas por unidade de apartamento: 1.241,53 horas/apartamento
Custo unitário por hora trabalhada: R$ 9,72/hora (Fonte: Murba Engenharia S/A)
6.2.6 Opção B - Solução Industrializada
Estrutura perfis soldados (vãos maiores)
Lajes steel-deck
Fechamento externo painéis de concreto celular autoclavado
Divisórias Internas painéis em gesso acartonado
6.2.7 Características Técnicas/Estruturas
Tipo de Aço ASTM A-36 E
Peso 20 toneladas
Taxa 26,77 Kg/m2
Lajes Steel-deck - Espessura - 140mm
Colunas Quantidade - 12 - Tipo - Perfil H
Dimensões - 220x180mm
Vigas Quantidade - 84 - Tipo - Perfil I
Dimensões-350x130mm- 300x130mm-
250x150mm-250x130mm
Sistema de Estabilização Pórticos rígidos e colunas mistas (aço +
concreto)
6.2.8 Cronograma de Execução
Fundação 16 dias
Estrutura 17 dias
Acabamentos e instalações 74 dias
Horas totais trabalhadas no canteiro de obras: 17.633,98 horas
Horas trabalhadas por m2 de construção: 23,60 horas/m2
24
Horas trabalhadas por unidade de apartamento: 1.102,12 horas/apartamento. Custo
unitário por hora trabalhada: R$ 13,34/hora
(Fonte: Murba Engenharia S/A)
6.9 Casas
6.2.9 A casa
A casa é composta por engradamento metálico e
por colunas, que servem de guias para o
alinhamento das alvenarias. Tudo feito em perfis
de aço resistentes à corrosão atmosférica.
A casa pode ser construída em módulos. Assim,
o núcleo inicial é formado por um quarto, cozinha
e banheiro. A primeira expansão acrescenta uma sala e, a segunda, um outro
quarto.
Ao final das expansões, temos pronta e acabada uma residência de 36m².
6.2.10 Algumas sugestões de planta e decoração, sem escala:
Fig. XXII Estrutura completa
Fig. XXIII Planta
Fig. XXIV Planta
Fig. XXV Planta
25
6.3 Cosipa – prédios de quatro pavimentos com quatro unidades de
40m² por andar
A Cosipa desenvolveu dois projetos de edifícios de 827 m² para habitação popular,
com estrutura e escadas em aço e tipos variados de fechamento, lajes e divisórias
internas. Cada edifício possui quatro/ cinco/ ou sete pavimentos com quatro
unidades de 40m² por andar. Cada unidade é composta de dois dormitórios.
Adequado aos padrões da CDHU, o projeto foi concebido como um “Sistema
Construtivo Aberto” permitindo a adoção de diferentes materiais de acabamento e
complementos, tanto convencionais como industrializados. A solução semi-
industrializada apresenta fechamento e divisórias em blocos e lajes de concreto. A
solução industrializada mostra fechamento em painéis de concreto pré-moldado,
divisórias internas em gesso acartonado e lajes steel deck.
Fig. XXVI Projeto Cosipa
26
Modelo semi-industrializado
6.3.1 Ficha Técnica
Fundações: varia de acordo com o terreno. O levantamento de custos sugere como
parâmetro um modelo executado com estacas pré-moldadas, blocos e baldrames
em concreto armado.
Estrutura: pilares e vigas em perfis de chapas dobradas tipo caixão.
Contraventamento em perfis tubulares. A estrutura utiliza o aço COS CIVIL 300 ou a
aço COS AR COR 400E.
Escadas: escadas estruturadas em aço, com acabamentos em pintura. Os degraus
e patamares são preenchidos com concreto.
Lajes: concreto moldado in loco, com fôrmas metálicas reaproveitáveis.
Paredes: blocos de concreto nas paredes externas e internas
Aparelhos e metais sanitários: São especificados tanque de concreto, bacia com
descarga acoplada e tampos das pias em granilite.
Esquadrias: As esquadrias das janelas e portas externas são de aço. Nas portas
internas, de madeira.
Cobertura: Telhas de aço apoiadas sobre perfis de aço.
Pisos: No pavimento térreo será feito um contrapiso de concreto, sobre lastro de
brita apoiado diretamente no terreno. A área de serviço e a cozinha recebem um
cimentado liso, desempenado, com impermeabilização. O piso do banheiro é em
cerâmica, com rodapé. A área externa (calçadas) receberá um piso de concreto.
Revestimentos: Os revestimentos externos são executados com chapisco e emboço.
Os internos (área de serviço, banheiro e cozinha) recebem apenas emboço. As
demais áreas são entregues na alvenaria aparente.
Pintura: As paredes da cozinha, banheiro e área de serviço, recebem pintura a óleo.
As partes externas látex acrílico. As esquadrias, tanto de aço como de madeira,
assim como toda a estrutura metálica externa, são pintadas com esmalte sintético.
27
Instalações: Toda a instalação elétrica e hidráulica é embutida e as respectivas
prumadas estão concentradas num shaft. Todos os apartamentos possuem pontos
para instalações de telefone, antena coletiva e gás combustível.
Tempo estimado de execução: 120 dias
Modelo industrializado
Estrutura: perfis soldados. Para vencer vão maiores.
Lajes: steel deck
Fechamento externo: painéis pré-moldados de concreto
Divisórias internas: gesso acartonado
Tempo estimado de execução: 100 dias
6.3.2 Custos
Custos de execução de um prédio de quatro pavimentos pelo sistema de mutirão
com instalações elétricas/ hidráulicas e acabamentos contratados (sistema semi-
industrializado)
Serviços diversos 15 mil reais
Fundações 23 mil reais
Estrutura Metálica principal/ escada 52 mil reais
Lajes/ contrapiso térreo 30 mil reais
Instalações/ acabamento 131,20 mil reais
Total para um edifício 251,20 mil reais
Custo por apartamento 15,7 mil reais
Valores apurados em agosto de 1998
28
6.3.3 Modelo de
Planta e decoração,
sem escala
6.3.4 Cosipa- Casa
A Casa Cosipa foi desenvolvida inicialmente para atender ao padrão da CDHU
(Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo):
dois dormitórios, sala, cozinha e banheiro. No total são 36m² de área útil com
possibilidade de ampliação para três dormitórios através da utilização de um “kit” de
expansão com 18m².
Fig. XXVII Planta
29
É possível a
adequação a outros tipos de plantas e soluções arquitetônicas, sendo admitido
qualquer padrão de acabamento, do mais simples ao mais sofisticado. O projeto foi
concebido com um “Sistema Construtivo Aberto”, permitindo a adoção de diferentes
soluções.
É possível montar a casa em cinco horas, em média, e a casa fica pronta no prazo
de 6 a10 dias (em uma casa convencional são necessários cerca de 40 dias) e a
montagem não demanda muitas pessoas ou ferramentas.
A estrutura metálica, feita com aço COS AR COR 400E ( apresenta maior resistência
à corrosão atmosférica) é embutida nas paredes.
O kit é composto por apenas quatro tipos diferentes de perfis, o maior pesando
apenas 23 kg, e todas as ligações são parafusadas.
6.3.5 Planta e decoração, sem escala
Fig. IXXX Casa Pronta
30
7. Kit metálico x habitação convencional
Sistema industrializado é mais caro mas diminui tempo de execução
A PINI WEB ( Revista Construção Mercado 38 - setembro de 2004) realizou uma
pesquisa para comparar os custos dos dois sistemas construtivos, e este foi um
trabalho conjunto do arquiteto Mário Barreiros, uma empresa de consultoria em
engenharia e uma fornecedora de estruturas metálicas resultou na construção de
duas casas populares idênticas, de 40 m2, com sistemas construtivos diferentes. As
obras, realizadas em um mesmo terreno de Osasco (SP) no ano de 2001,
procuraram demonstrar a rapidez de montagem do kit metálico CM-05, projetado
Fig. XXX Planta
31
pelo arquiteto, frente à casa construída sob o sistema tradicional.
A casa CM-05 levou 28 dias para ser construída. Depois da execução do radier,
Barreiros conta que a estrutura foi montada em pouco mais de duas horas. A partir
de então, já puderam ser erguidas as paredes de fechamento do imóvel. A casa
convencional, construída com concreto armado, levou pouco mais de dois meses
para ser finalizada. As necessidades de espera pela cura do concreto e os trabalhos
foram os principais fatores para aumentar prazo de execução do sistema
convencional.
O kit CM-05 evoluiu de um projeto mais simples, elaborado por Barreiros em 2000,
constituído de um cômodo e um banheiro. A intenção era desenvolver alternativas
de abrigos emergenciais de baixo custo para famílias desalojadas. Desde então,
surgiram projetos de casas maiores, de até três quartos e uma varanda. Uma
parceria entre o arquiteto, a Flektor Engenharia e a Aga Engenharia possibilitou o
detalhamento dos projetos e a construção comparativa. Barreiros conta que, apesar
de saberem desde o início que a casa convencional seria mais barata, o que
pretendiam era demonstrar a rapidez de execução da casa metálica. “De antemão
sabíamos que a unidade convencional seria um pouco mais barata. Porém, também
sabíamos que a unidade executada com o kit de estrutura metálica seria realizada
mais rapidamente. Essa era a nossa proposta”, conta.
Na época, a diferença de preços era de 5%. No entanto, o aumento do preço do aço
nos últimos anos afetou a competitividade da construção metálica. “Mas ainda é uma
alternativa a ser considerada, uma vez que é construída na metade do tempo da
casa convencional”, lembra Barreiros. Ele acredita que a fabricação em grande
escala dos kits metálicos possibilitaria a redução do preço atual e o aumento da
competitividade.
7.1 Etapas que tiveram consumo equivalente de materiais nos dois sistemas
Descrição das etapas Un. Quantidade Custo Unitário Total (R$)
Fundação: radier m² 40 R$15,00 600,00
Alvenaria m² 92 R$8,92 820,64
Piso cerâmico (banh) m² 1,8 R$5,70 10,26
Telhado m² 50 R$12,60 630,00
32
Revestimentos -azulejo m² 7,65 R$11,20 85,68
Instalações hidráulicas vb - - 557,00
Instalações elétricas vb - - 630,00
Caixilhos vb - - 929,00
Pintura vb - - 170,00
Forro do banheiro m² 2 R$50,00 100,00
Total de matérias: R$ 4.532,58
7.2 Comparativo de consumo e custo de materiais empregados nos dois
sistemas
CM-05
Descrição dos materiais Un. Quantidade Custo unitário (R$) Custo Total
(R$)
Estrutura metálica (kit) un 1,00 2.760,00 2.760,00
Cimento sc 5,00 12,00 60,00
Areia m³ 3,00 27,00 81,00
Fig. XXXI Estrutura/ casa pronta/ projeto
33
Concreto, pilares e vigas m³ - - -
Aço 10 mm m³ - - -
Argamassa p/
assentamento
sc 5,00 10,00 50,00
Materiais diversos vb 1,00 400,00 400,00
Desperdício de materiais vb - - -
Total de matérias: R$ 3351,00
Convencional
Descrição dos materiais Un. Quantidade Custo unitário (R$) Custo Total
(R$)
Estrutura metálica (kit) un - - -
Cimento sc 10 12,00 120,00
Areia m³ 3 27,00 81,00
Concreto, pilares e vigas m³ 1,8 117,00 210,60
Aço 10 mm m³ 270 1,00 270,00
Argamassa p/ assentamento sc 10 10,00 100,00
Materiais diversos vb 1 400,00 400,00
Desperdício de materiais vb - - 400,00
Total de matérias: R$ 1581,00
7.3 Comparativo de custo de mão-de-obra empregada nos dois sistemas
Preço fechado por empreitada CM-05 Convencional
R$ 2.400,00 R$ 3.600,00
Total geral dos sistemas R$ 10.283,58 R$ 9.714.18
Estudo realizado em julho/2001
34
8. Considerações finais
A história da humanidade nos remete à idéia de que as técnicas construtivas estão
em constante mutação e desenvolvimento.
De acordo com cada época, necessidades sociais, descobertas de novos materiais e
suas formas de uso, surgem criando novas tendências.
Na atualidade há a necessidade de construções rápidas e eficientes, principalmente
para a construção de habitações populares, cuja demanda é constante e crescente e
o aço vem formando um novo conceito de construção nesse setor.
Em um primeiro momento pode-se questionar a eficiência do aço, em conjunto com
a alvenaria, devido ao custo superior ao sistema tradicional, porém ao analisar a
rapidez e o mínimo índice de desperdício do sistema conclui-se que seu custo
benefício é grande e as vantagens são diversas.
A construção em aço admite um sistema construtivo aberto que permite a adoção de
diferentes materiais de acabamento e complementos, desde os mais convencionais
até soluções construtivas industrializadas. Assim, o projeto pode se adequar às
características e peculiaridades da região onde for implantado. Ou seja, dentro das
construções populares esse sistema pode se adaptar às diferentes necessidades.
Em visita a Casas 20ª edição da FEHAB - Feira Internacional da Indústria da
Construção, que em 2004 foi inteiramente dedicada ao tema Habitação, pode-se ver
a força deste tema, que foi explorado por diversos stands (Usiminas e Cosipa, por
exemplo, apresentaram seus projetos de “casas rápidas”) Além de mostrar vários
sistemas construtivos racionais e de qualidade, a feira abriu espaço para a
discussão dos problemas e soluções para a resolução do déficit habitacional
brasileiro. Mostrando que o aço ainda pode ser mais explorado e com essa
popularização do uso o custo pode vir a se tornar menor e mais atraente.
35
9. Bibliografia
Revistas:
Revista de Tecnologia da Construção Téchne (PINI), Novembro/ Dezembro 99
nº43 Ano 8.
Revista de Tecnologia da Construção Téchne (PINI), Novembro/ Dezembro 99
nº43 Ano 8.
Revista de Tecnologia da Construção Téchne (PINI), Maio/ Junho 2000 nº46
Ano9
Revista de Tecnologia da Construção Téchne (PINI), Setembro 2001 nº54 Ano
10
Revista de Tecnologia da Construção Téchne (PINI), Dezembro 2002 nº69 Ano11
Revista de Tecnologia da Construção Téchne (PINI), Outubro 2003 nº79 Ano12
Sedimentação à Metalúrgica e materiais, Revista Construção Téchne – edição
especial, Setembro 2001 nº513 Vol. 57
Jornais:
Jornal da Construção (caderno do Jornal da Tarde- São Paulo), 27 de setembro
de 2004
Sites:
E-Civil: http://www.ecivilnet.com
Usiminas Mecânica: http://www.usiminasmecanica.com.br
Mepe- Estruturas Metálicas: http://www.mepe.com.br/
Construtora Mestra: http://www.construtoramestra.com
CBCA - Centro Brasileiro da Construção em Aço: http://www.cbca-ibs.org.br
Metálica: http://www.estruturametalica.com.br
Cosipa: http://www.cosipa.com.br/
Usiminas: http://www.usiminas.com.br
Gerdau: http://www.casafacilgerdau.com.br/
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