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Construção Industrializada Centro de Treinamento Brasilit Facilite com Brasilit

Apostila Construcao Industrializada Steel Frame

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Brasilit

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  • Construo Industrializada

    Centro de Treinamento Brasilit

    Facilite com Brasilit

  • Grupo Saint-Gobain, liderana em materiais para construo.

    BRASILIT

    Em seus mais de 75 anos de histria, a Brasilit, empresa do Grupo Saint-Gobain, tornou-se a marca de maior expresso no segmento nacional de brocimento.

    Para atender ao mercado nacional e internacional com qualidade e ecincia, a Brasilit conta com cinco fbricas, que esto localizadas em Belm (PA), Recife (PE), Capivari (SP), Esteio (RS) e Jacare (SP), local onde produzido o o de polipropileno PP. A empresa tambm possui cinco Centros de Distribuio situados em Porto Velho (RO), Manaus (AM), Ibipor (PR), Vespasiano (MG) e Duque de Caxias (RJ).

    Mas a Brasilit vai alm da fabricao e da distribuio, uma vez que oferece servios tcnicos por meio da sua equipe de engenheiros e arquitetos. So quatro Centros de Treinamentos distribudos por todo o Brasil, nos quais os prossionais do setor encontram orientaes tcnicas e formao prossional. A Brasilit tambm oferece capacitao tcnica na Unidade Mvel, que viaja por todo o pas, e assessoria em projetos para facilitar a execuo da sua obra.

    Tudo isso rearma o compromisso da Brasilit com os consumidores, anal, a empresa acredita que a sua relao vai muito alm de cada compra.

    Aperfeioar processos, produtos e servios so preceitos que fazem parte da poltica de gesto integrada da Brasilit.

    Esse comprometimento com as pessoas, com a qualidade e com o meio ambiente garantiu empresa as certicaes ISO 9001, ISO 14001 E OHSAS 18001, alm do reconhecimento da unidade de Jacare pelo Instituto SGS, lder mundial em inspees, vericaes e testes.

    Diversicado, o grupo francs Saint-Gobain destaque no setor de produtos para construo civil tanto no Brasil quanto no mundo. A experincia e o conhecimento adquiridos ao longo dos trs sculos de sua existncia so aplicados em cerca de 64 pases onde o grupo mantm operao.

    No Brasil, a Saint-Gobain est presente h 75 anos e oferece a mais completa gama de solues frente s demais operaes existentes no mundo. As marcas da Saint-Gobain em territrio nacional so conhecidas pela tradio, alta tecnologia e qualidade.

    Unidade Mvelde Treinamento

    FBRICA

    DEPSITO

    CENTRO DETREINAMENTO

    Brasilit no Brasil

  • Brasilit, responsabilidade que vai alm de fabricar as melhores solues para cobertura e um sistema completo de Construo Industrializada.

    A empresa foi pioneira no desenvolvimento da tecnologia CRFS (Cimento Reforado com Fios Sintticos), que utiliza o fio de polipropileno PP em substituio ao amianto na fabricao dos produtos de fibrocimento. Essa inovao deu origem a uma nova gerao de produtos que, alm do excelente desempenho, assegura respeito sade de quem os manuseia e instala.

    A preocupao em oferecer solues inovadoras em coberturas e Construo Industrializada fez com que a famlia de produtos da Brasilit aumentasse. Hoje, alm dos produtos em fibrocimento, telhas, placas e painis cimentcios, o mercado conta tambm com as Telhas Especiais Shingle, GraviColor e TopSteel, Caixas dgua de Polietileno, Subcoberturas, Acessrios para Telhados e tambm um Sistema Completo de Perfis, Acessrios de Fixao e Tratamento de Juntas na Construo Industrializada.

    A empresa foi pioneira no desenvolvimento da tecnologia CRFS (Cimento Reforado com Fios Sintticos), que utiliza o fio de polipropileno PP em substituio ao amianto na fabricao dos produtos de fibrocimento. Essa inovao deu origem a uma nova gerao de produtos que, alm do excelente desempenho, assegura respeito sade de quem os manuseia e instala.

    A preocupao em oferecer solues inovadoras em coberturas e Construo Industrializada fez com que a famlia de produtos da Brasilit aumentasse. Hoje, alm dos produtos em fibrocimento, telhas, placas e painis cimentcios, o mercado conta tambm com as Telhas Especiais Shingle, GraviColor e TopSteel, Caixas dgua de Polietileno, Subcoberturas, Acessrios para Telhados e tambm um Sistema Completo de Perfis, Acessrios de Fixao e Tratamento de Juntas na Construo Industrializada.

    TELHAS ESPECIAIS

    SUBCOBERTURAS E ACESSRIOS

    CAIXAS DGUA

    PLACA CIMENTCIA IMPERMEABILIZADA

    PAINEL MASTERBOARD

    LINHA COMPLETA DE ACESSRIOS TELHAS TOPSTEEL

    FIBROCIMENTOCoberturas Construo Industrializada

    TELHAS SHINGLE

    TELHAS GRAVICOLOR

    BRASILIT: SOLUES PARA TODA OBRA.

    TELHAS DE FIBROCIMENTO, COLONIAL, TRANSLCIDAS E PEAS COMPLEMENTARES

  • NDICE1. AprEsENtAo ......................................................................................................................................................................................................................5

    2. INtroDUo ..........................................................................................................................................................................................................................5

    3. CArACtErstICAs Do sIstEmA lIght stEEl frAmINg ......................................................................................................................................................53.1. Vantagens no uso do Sistema Light Steel Framing ............................................................................................................................................................83.2. Aplicaes ........................................................................................................................................................................................................................93.3. Tipos de perfis utilizados em LSF .....................................................................................................................................................................................93.4. Mtodos de construo ..................................................................................................................................................................................................113.5. Fundaes ....................................................................................................................................................................................................................14

    3.5.1. Laje radier ............................................................................................................................................................................................................14

    3.5.2. Sapata corrida ou viga baldrame ..........................................................................................................................................................................15

    3.5.3. Fixao dos painis na fundao ..........................................................................................................................................................................154. pAINIs .................................................................................................................................................................................................................................17

    4.1. Painis estruturais ou autoportantes ..............................................................................................................................................................................17

    4.1.1. Aberturas de vos em um painel estrutural ..........................................................................................................................................................18

    4.1.2. Estabilizao da estrutura ....................................................................................................................................................................................22

    4.1.3. Travamento horizontal ...........................................................................................................................................................................................25

    4.1.4. Encontro de painis ..............................................................................................................................................................................................27

    4.1.5. Emenda de guia ...................................................................................................................................................................................................294.2. Painis no estruturais ..................................................................................................................................................................................................304.3. Paredes curvas, arcos e formas atpicas ........................................................................................................................................................................31

    5. lAjEs ....................................................................................................................................................................................................................................335.1. Tipos de laje ..................................................................................................................................................................................................................355.2. Vigamento de piso .........................................................................................................................................................................................................375.3. Travamento horizontal ...................................................................................................................................................................................................425.4. Escadas ........................................................................................................................................................................................................................43

    6. CobErtUrAs .......................................................................................................................................................................................................................466.1. Tipos de coberturas .......................................................................................................................................................................................................46

    6.1.1. Coberturas planas ................................................................................................................................................................................................46

    6.1.2. Coberturas inclinadas ...........................................................................................................................................................................................476.2. Coberturas estruturadas com caibros e vigas ................................................................................................................................................................48

    6.2.1. Estabilizao da cobertura estruturada com caibros e vigas .................................................................................................................................516.3. Coberturas estruturadas com tesouras ou trelias .........................................................................................................................................................51

    6.3.1. Estabilizao da cobertura estruturada com tesouras ...........................................................................................................................................597. fEChAmENto vErtICAl ......................................................................................................................................................................................................60

    7.1. Placas Cimentcias Impermeabilizadas ...........................................................................................................................................................................607.2. Barreiras de gua e vento ...............................................................................................................................................................................................617.3. Instalao Dupont Tyvek HomeWrap .......................................................................................................................................................................62

    7.3.1. Aberturas para portas e janelas .............................................................................................................................................................................64

    7.3.2. Abertura para encanamentos e parte eltrica ........................................................................................................................................................67

    7.3.3. Materiais e equipamentos utilizados ......................................................................................................................................................................687.4. Fechamento vertical ......................................................................................................................................................................................................687.5. Desempenho dos sistemas de paredes ...........................................................................................................................................................................707.6. Gesso acartonado ..........................................................................................................................................................................................................71

    7.6.1. Caractersticas das placas de gesso acartonado ...................................................................................................................................................71

    7.6.2. Perfis de ao para Sistemas Drywall ....................................................................................................................................................................727.7. Aspectos de projeto e execuo ....................................................................................................................................................................................727.8. Isolamento termoacstico .............................................................................................................................................................................................73

    8. lIgAEs E moNtAgEm .....................................................................................................................................................................................................748.1. Ligaes .......................................................................................................................................................................................................................74

    8.1.1. Parafusos .............................................................................................................................................................................................................75

    8.1.2. Aplicaes ...........................................................................................................................................................................................................769. DIrEtrIzEs DE projEto ....................................................................................................................................................................................................77

    9.1. Industrializao da construo ......................................................................................................................................................................................779.2. Coordenao modular ...................................................................................................................................................................................................799.3. Malhas modulares .........................................................................................................................................................................................................809.4. Projeto para produo ...................................................................................................................................................................................................819.5. Diretrizes para o projeto de arquitetura ..........................................................................................................................................................................82

    9.5.1. Estudo preliminar .................................................................................................................................................................................................82

    9.5.2. Anteprojeto ..........................................................................................................................................................................................................82

    9.5.3. Projeto executivo e detalhamento .........................................................................................................................................................................8310. rEfErNCIAs bIblIogrfICAs ..........................................................................................................................................................................................84

    11. ANotAEs ..........................................................................................................................................................................................................................87

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    Centro de Treinamento Brasilit

  • 1. ApresentAoO Centro de Treinamento Brasilit tem a satisfao de oferecer aos profissionais e aos estudantes envolvidos na construo civil esta apostila, cujo objetivo divulgar informaes tcnicas prticas de instalao do produto descrito nas prximas pginas.

    Este material teve como referncia o Manual da Construo em Ao da CBCA, que gentilmente cedeu a sua reproduo. Teve apoio da Comisso Tcnica da Brasilit.

    A Brasilit atravs do Centro de Treinamento tem o objetivo de capacitar, conduzir e promover a evoluo da mo de obra na construo civil seja atravs de novas formas de construir ou de aperfeioamento das j existentes.

    Nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida por quaisquer meios, sem prvia autorizao da Brasilit.

    2. IntroDUoDiante 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. No Brasil, a construo civil ainda predominantemente artesanal, caracterizada pela baixa produtividade e, principalmente, pelo grande desperdcio. Porm, o mercado tem sinalizado que essa situao deve ser alterada e que o uso de novas tecnologias a melhor forma de permitir a industrializao e a racionalizao dos processos. Nesse aspecto, a utilizao do ao na construo civil vem aparecendo como uma das alternativas para mudar o panorama do setor.

    Um aspecto importante que a utilizao de sistemas construtivos com ao demanda profissionais preparados e projetos detalhados e integrados, que minimizem perdas e prazos na construo. Uma ao indutora para maior utilizao de sistemas construtivos em ao o acesso informao de qualidade, direcionada aos profissionais envolvidos. Assim, este manual tem como objetivo orientar os profissionais da rea na concepo e aplicao de projetos de edificaes com o sistema Light Steel Framing (LSF).

    Esta apostila representa um resumo das informaes contidas no Manual de Construo em Ao Mdulo Steel Framing: arquitetura, do CBCA (Centro Brasileiro de Construo em Ao), que, por sua vez, foi baseado em extensa pesquisa bibliogrfica, objeto da dissertao de mestrado, em 2005, de Renata Crasto, intitulada Arquitetura e tecnologia em sistemas construtivos industrializados - Light Steel Framing, do Programa de Ps-Graduao em Construo Metlica da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, em visitas tcnicas e em acompanhamento de obras e treinamento. Este apostila apresenta os aspectos de projeto e montagem para edificaes com o sistema construtivo Light Steel Framing.

    Aqui tambm so contempladas informaes tcnicas dos produtos comercializados pela Brasilit, que complementam o sistema construtivo Light Steel Framing: perfis metlicos, Placas Cimentcias Impermeabilizadas, painis Masterboard, acessrios de fixao e acabamento.

    3. CArACterstICAs Do sIstemA lIght steel frAmIngO Light Steel Framing (LSF), assim conhecido mundialmente, um sistema construtivo de concepo racional, que tem como principal caracterstica uma estrutura constituda por perfis de ao galvanizado formados a frio que so utilizados para a composio de painis estruturais e no estruturais, vigas secundrias, vigas de piso, tesouras de telhado e demais componentes (Imagem 3.1). Por ser um sistema industrializado, possibilita construo a seco com grande rapidez de execuo.

    Interpretando a expresso steel framing, do ingls, steel = ao e framing, que deriva de frame = estrutura, esqueleto, disposio, construo (Dicionrio Michaelis, 1987), podemos defini-la como: processo pelo qual se

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    Centro de Treinamento Brasilit

  • Imagem 3.2 - Perfis estruturais de madeira e ao galvanizado (Fonte: Roberl Scharff)

    compe um esqueleto estrutural em ao, formado por diversos elementos individuais ligados entre si, que passam a funcionar em conjunto para resistir s cargas que solicitam a edificao e do forma a ela. Assim, o sistema LSF no se resume apenas sua estrutura. Como um sistema destinado construo de edificaes, ele formado por vrios componentes e subsistemas. Esses subsistemas so, alm de estrutural, de fundao, de isolamento termoacstico, de fechamento interno e externo, e de instalaes eltricas e hidrulicas (Consul Steel, 2002).

    Para que o sistema cumpra com as funes para o qual foi projetado e construdo, necessrio que os subsistemas estejam corretamente inter-relacionados e que os materiais utilizados sejam adequados. Dessa forma, a escolha dos materiais e da mo de obra essencial para a velocidade de construo e para o desempenho do sistema.

    Apesar de ser considerada uma tecnologia nova, a origem do Light Steel Framing remonta ao incio do sculo XIX. Na verdade, historicamente, inicia-se com as habitaes em madeira, construdas pelos colonizadores no territrio americano naquele perodo. Para atender ao crescimento da populao, foi necessrio empregar mtodos mais rpidos e produtivos na construo de habitaes, utilizando os materiais disponveis na regio; no caso, a madeira.

    A partir da, as construes em madeira, conhecidas como wood framing, tornaram-se a tipologia residencial mais comum nos Estados Unidos. Aproximadamente um sculo mais tarde, em 1933, com o grande desenvolvimento da indstria do ao nos Estados Unidos, foi lanado, na Feira Mundial de Chicago, o prottipo de uma residncia em Light Steel Framing que utilizava perfis de ao substituindo a estrutura de madeira (Frechettte, 1999).

    O crescimento da economia americana e a abundncia na produo de ao no perodo ps-Segunda Guerra Mundial possibilitaram a evoluo nos processos de fabricao de perfis formados a frio, e o uso dos perfis de ao substituindo os de madeira passou a ser vantajoso devido maior resistncia e eficincia estrutural do ao, e capacidade de a estrutura resistir a catstrofes naturais como terremotos e furaces (Imagem 3.2). Na dcada de 1990, as flutuaes no preo e na qualidade da madeira para a construo civil estimularam o uso dos perfis de ao nas construes residenciais. Estimou-se que, at o final dos anos 90, 25% das residncias construdas nos Estados Unidos foram em LSF (Bateman, 1998).

    No Japo, as primeiras construes em LSF comearam a aparecer aps a Segunda Guerra Mundial, quando foi necessria a reconstruo de quatro milhes de casas destrudas por bombardeios. A madeira, material usado na

    Imagem 3.1 - Estrutura de residncia em Light Steel Framing, So Paulo (Fonte: Construtora Sequncia)

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    Centro de Treinamento Brasilit

  • Imagem 3.3 - Linha de montagem de mdulos residenciais no Japo (Fonte: Sel)

    Desenho 3.1 - Desenho esquemtico de uma residncia em Light Steel Framing

    estrutura das casas, havia sido um fator agravante nos incndios que se alastravam durante os ataques. Assim, o governo japons restringiu seu uso em construes autoportantes, a fim de proteger os recursos florestais que poderiam ser exauridos e tambm para promover construes no inflamveis. A indstria do ao japonesa, vendo nessas restries um nicho de mercado, comeou a produzir perfis leves de ao para a construo como um substituto aos produtos estruturais de madeira. Como consequncia, o Japo apresenta um mercado e uma indstria altamente desenvolvidos na rea de construo em perfis leves de ao (Imagem 3.3).

    Apesar do LSF ser um sistema construtivo bastante empregado em pases em que a construo civil predominantemente industrializada, no Brasil, onde prevalece o mtodo artesanal, ainda pouco conhecido. Assim, em um primeiro

    momento, para ajudar a visualizar o LSF, podemos recorrer ao drywall, que amplamente utilizado em vedaes internas no Brasil e que, apesar de no ter funo estrutural, utiliza perfis galvanizados para compor um esqueleto em que so fixadas as placas para fechamento. A semelhana acaba neste ponto, j que o LSF, como foi definido anteriormente, um sistema muito mais amplo, capaz de integrar todos os componentes necessrios construo de uma edificao, tendo como o fundamental a estrutura. Na ilustrao, possvel visualizar, esquematicamente, a estrutura e os subsistemas de uma casa em LSF (Desenho 3.1). Basicamente, a estrutura em LSF composta de paredes, pisos e cobertura. Reunidos, eles possibilitam a integridade estrutural da edificao, resistindo aos esforos que solicitam a estrutura.

    Perfil de cumeeira

    Placa estrutural

    Viga de forroCaibro

    Sanefa

    Viga de piso

    Placa de fechamentointerno

    Laje seca

    Painel internoestrutural

    Guia interiordo painel

    Fundao radier

    Perfil U de acabamentode beiral

    Montante perfil Ue

    Guia superiordo painel

    Ombreiras(montantes)Placa de fechamento

    externoVerga

    Fita metlica

    Bloqueador

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    Centro de Treinamento Brasilit

  • Imagem 3.4 - Estrutura do telhado de residncia em Light Steel Framing

    As paredes que constituem a estrutura so denominadas painis estruturais ou autoportantes, e so compostas por grande quantidade de perfis galvanizados muito leves, denominados montantes, separados entre si por 400 ou 600 mm. Essa dimenso definida de acordo com o clculo estrutural e determina a modulao do projeto. A modulao otimiza custos e mo de obra na medida em que se padronizam os componentes estruturais, os de fechamento e de revestimento. Os painis tm a funo de distribuir uniformemente as cargas e encaminh-las at o solo. Para o fechamento desses painis, utilizam-se placas Cimentcias externamente, e chapas de gesso acartonado internamente. Os pisos, partindo do mesmo princpio dos painis, utilizam perfis galvanizados, dispostos na horizontal, e obedecem mesma modulao dos montantes. Esses perfis compem as vigas de piso, servindo de estrutura de apoio aos materiais que formam a superfcie do contrapiso. As vigas de piso esto apoiadas nos montantes de forma a permitir que suas almas estejam em coincidncia com as dos montantes, dando origem ao conceito de estrutura alinhada ou in-line framing. Essa disposio permite garantir que predominem esforos axiais nos elementos da estrutura.

    Atualmente, com a pluralidade de manifestaes arquitetnicas, o arquiteto dispe de vrias solues para coberturas de seus edifcios. Muitas vezes, a escolha do telhado pode remeter a um estilo ou a uma tendncia de poca. Independentemente da tipologia adotada, desde a cobertura plana at telhados mais elaborados, a versatilidade do LSF possibilita ao arquiteto liberdade de expresso. Quando se trata de coberturas inclinadas, a soluo se assemelha muito da construo convencional, com o uso de tesouras, porm substituindo o madeiramento por perfis galvanizados (Imagem 3.4). As telhas utilizadas para a cobertura podem ser cermicas, de ao, de cimento reforado com fios sintticos ou de concreto. Tambm so usadas as telhas shingle, que so compostas de material asfltico.

    A estrutura de perfis de ao galvanizado a parte principal do sistema LSF. Para compor um conjunto autoportante capaz de resistir aos esforos solicitados pela edificao, necessrio que o dimensionamento dos perfis e o projeto estrutural sejam executados por profissional especializado. O pr-dimensionamento estrutural para edificaes residenciais de at dois pavimentos pode ser realizado atravs do manual Light Steel Framing - Engenharia (Rodrigues, 2005), disponibilizado pelo Centro Brasileiro da Construo em Ao (CBCA). O projeto estrutural de edificaes em Light Steel Framing deve atender s especificaes das normas brasileiras para perfis formados a frio.

    3.1. vANtAgENs No Uso Do sIstEmA lIght stEEl frAmINgOs principais benefcios e vantagens no uso do sistema Light Steel Framing (LSF) em edificaes so os seguintes:

    Os produtos que constituem o sistema so padronizados com tecnologia avanada, em que os elementos construtivos so produzidos industrialmente, e a matria-prima utilizada, os processos de fabricao, suas caractersticas tcnicas e acabamento passam por rigorosos controles de qualidade.

    O ao um material de comprovada resistncia e o alto controle de qualidade, tanto na produo da matria-prima quanto de seus produtos, permite maior preciso dimensional e melhor desempenho da estrutura.

    Facilidade de obteno dos perfis formados a frio, j que so largamente utilizados pela indstria.

    Durabilidade e longevidade da estrutura, proporcionada pelo processo de galvanizao das chapas de fabricao dos perfis.

    Facilidade de montagem, manuseio e transporte devido leveza dos elementos.

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  • 3.3. tIpos DE pErfIs UtIlIzADos Em lsfOs perfis tpicos para o uso em Light Steel Framing 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 massas mnimas de revestimento so apresentadas na Tabela 3.1. A espessura da chapa varia entre 0,80 at 3,0 mm (NBR-15253: 2005). As sees mais comuns nas edificaes em Light Steel Framing so as com formato em C ou U enrijecido (Ue) para montantes e vigas, e em U, que usado como guia na base e no topo dos painis.

    Construo industrializada, o que diminui o uso de recursos naturais e o desperdcio.

    Os perfis perfurados previamente e a utilizao dos painis de gesso acartonado facilitam as instalaes eltricas e hidrulicas.

    Melhores nveis de desempenho termoacstico, que podem ser alcanados atravs da combinao de materiais de fechamento e isolamento.

    Facilidade na execuo das ligaes.

    Rapidez de construo, uma vez que o canteiro se transforma em local de montagem.

    O ao um material incombustvel.

    O ao reciclvel, podendo ser reciclado diversas vezes sem perder suas propriedades.

    Grande flexibilidade no projeto arquitetnico, no limitando a criatividade do arquiteto.

    3.2. AplICAEs

    Imagem 3.5 - Residncia em So Paulo SP (Wall Tech)

    Imagem 3.7 - Concessionria de automveis em Indaiatuba SP (Idea Sistemas) Imagem 3.8 - Edifcio de 5 pavimentos em Belo Horizonte MG (EPO)

    Imagem 3.6 - Prottipo de uma residncia popular (Projeto Saint-Gobain Habitao de Interesse Social)

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    Centro de Treinamento Brasilit

  • Tabela 3.1 - Revestimento mnimo dos perfis estruturais e no estruturais (Fonte: NBR-15253: 2005)

    Tabela 3.2 - Designaes dos perfis de ao formados a frio para uso em Light Steel Framing e suas respectivas aplicaes (Fonte: NBR 15253:2005)

    A Tabela 3.2 apresenta as sees transversais dos perfis utilizados e suas aplicaes. A seo do perfil U (guia) possui alma (bw) e mesa (bf), que tambm pode ser chamada de flange ou aba, mas no possui a borda (D) que est presente no montante; isso permite o encaixe deste na guia. As guias no devem transmitir nem absorver os esforos, sendo isso feito pelos montantes, vigas e eventualmente pilares presentes na estrutura.

    As dimenses da alma dos perfis Ue variam geralmente de 90 a 300 mm (medidas externas), apesar de ser possvel utilizar outras dimenses (Tabela 3.3). Os perfis U apresentam a largura da alma maior que a do perfil Ue, a fim de permitir o encaixe deste no perfil guia ou U (Tabela 2.3). No Brasil, as dimenses comercializadas so 90, 140 e 200 mm. As mesas podem variar de 35 a 40 mm, dependendo do fabricante e do tipo de perfil. Os outros perfis que podem ser necessrios para estruturas de LSF so tiras planas, cantoneiras e cartolas (Tabelas 3.2 e 3.3). Tiras ou fitas, que vm em uma variedade de larguras, so tipicamente utilizadas para estabilizao dos painis e formao de ligaes. As cantoneiras so normalmente usadas em conexes de elementos onde um perfil Ue no adequado, e o cartola comumente empregado como ripas de telhado (Garner, 1996). Alm da espessura (tn), a resistncia de um perfil de ao depende da dimenso, forma e limite de elasticidade do ao. O limite de escoamento dos perfis de ao zincado, determinado de acordo com a norma NBR-6673, no deve ser inferior a 230 MPa (NBR-15253: 2005).

    Tipo derevestimento

    Perfis estruturais Perfis no estruturais

    Massa mnima do revestimento g/m2 (1)

    Designao do revestimento conforme

    normas

    Massa mnima do revestimento g/m2 (1)

    Designao do revestimento conforme

    normas

    Zincado por imerso a quente 180 Z180 (NBR-7008) 100 Z 100 (NBR-7008)

    Zincado por eletrodeposio 180 90/90 (NBR-14694) 100 50/50 (NBR-14694)

    Alumnio-zinco por imerso a quente

    150 AZ150 (NM-86) 100 AZ100 (NM-86)

    (1) A massa mnima refere-se ao total nas duas faces (mdia do ensaio triplo) e sua determinao deve ser conforme a NM 278.

    seo transversal srie designao nbr-6355:2003 utilizao

    bw

    bf

    tn

    U simplesU bw x bf x tn

    Guia, ripa, bloqueador e sanefa

    bf

    bwtn

    D

    U enrijecidoUe bw x bf x D x tn

    Bloqueador, enrijecedor de alma, montante, verga e viga

    bf

    tnbw

    D

    CartolaCr bw x bf x D x tn

    Ripa

    bf

    tn

    bf

    Cantoneira de abas desiguaisL bf1 x bf2 x tn

    Cantoneira

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    Centro de Treinamento Brasilit

  • Tabela 3.3 - Dimenses nominais usuais dos perfis de ao para Light Steel Framing (Fonte: NBR-15253: 2005)

    dimenses (mm) designao (mm) largura da alma bw (mm) largura da mesa bf (mm)largura do enrijecedor de

    borda - d (mm)

    Ue 90 x 40 Montante 90 40 12

    Ue 140 x 40 Montante 140 40 12

    Ue 200 x 40 Montante 200 40 12

    Ue 250 x 40 Montante 250 40 12

    Ue 300 x 40 Montante 300 40 12

    U 90 x 40 Guia 92 38 -

    U 140 x 40 Guia 142 38 -

    U 200 x 40 Guia 202 38 -

    U 250 x 40 Guia 252 38 -

    U 300 x 40 Guia 302 38 -

    L 150 x 40 Cantoneiras de abas desiguais 150 40 -

    L200 x 40 Cantoneiras de abas desiguais 200 40 -

    L 250 x 40 Cantoneiras de abas desiguais 250 40 -

    Cr 20 x 30 Cartola 30 20 12

    3.4. mtoDos DE CoNstrUoH essencialmente trs mtodos de construo utilizando o Light Steel Framing:

    a) Mtodo stick:

    Neste mtodo de construo, os perfis so cortados no canteiro da obra, e painis, lajes, colunas, contraventamentos e tesouras de telhados so montados no local (Imagem 3.9). Os perfis podem vir perfurados para a passagem das instalaes eltricas e hidrulicas e os demais subsistemas so instalados posteriormente montagem da estrutura. Essa tcnica pode ser usada em locais onde a pr-fabricao no vivel. As vantagens desse mtodo construtivo so:

    No h a necessidade de o construtor possuir um local para a pr-fabricao do sistema.

    Facilidade de transporte das peas at o canteiro.

    As ligaes dos elementos so de fcil execuo, apesar do aumento de atividades na obra.

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  • Imagem 3.9 - Light Steel Framing montado pelo mtodo stick (Fonte: Roberl Scharff)

    Imagem 3.10 - Elementos estruturais como tesouras e painis so pr-fabricados em oficinas e levados obra para montagem da estrutura.(Fonte: http://www.aegismetalframing.com)

    b) Mtodo por painis

    Painis estruturais ou no estruturais, contraventamentos, lajes e tesouras de telhado podem ser pr-fabricados fora do canteiro e montados no local (Imagem 3.10). Alguns materiais de fechamento podem tambm ser aplicados na fbrica para diminuir o tempo da construo. Os painis e subsistemas so conectados no local usando as tcnicas convencionais (parafusos autobrocantes e autoatarrachantes). As principais vantagens so:

    Velocidade de montagem.

    Alto controle de qualidade na produo dos sistemas.

    Minimizao do trabalho na obra.

    Aumento da preciso dimensional devido s condies mais propcias de montagem dos sistemas na fbrica.

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  • c) Construo modular

    Construes modulares so unidades completamente pr-fabricadas e podem ser entregues no local da obra com todos os acabamentos internos, como revestimentos, louas sanitrias, bancadas, mobilirios fixos, metais, instalaes eltricas e hidrulicas etc. As unidades podem ser estocadas lado a lado, ou uma sobre as outras j na forma da construo final (Imagem 3.11). Exemplo muito comum desse tipo de construo so os mdulos de banheiros para obras comerciais ou residenciais de grande porte.

    Imagem 3.11 - Unidades modulares empilhadas na forma da construo final. O vazio que se v ao centro formar a circulao de acesso s unidades (Fonte: SCI).

    d) Balloon framing e platform framing

    Construes tipo stick ou por painis podem ser montadas na forma balloon ou platform. Na construo balloon, a estrutura do piso fixada nas laterais dos montantes e os painis so geralmente muito grandes e vo alm de um pavimento (Desenho 3.2).

    Na construo platform, pisos e paredes so construdos sequencialmente um pavimento por vez , e os painis no so estruturalmente contnuos. As cargas de piso so descarregadas axialmente aos montantes (Desenho 3.3). Por ser bastante utilizado nas construes atuais, o mtodo que ser abordado neste trabalho.

    Desenho 3.2 - Esquema de construo tipo balloon (Fonte: SCI) Desenho 3.3 - Esquema de construo tipo platform (Fonte: SCI)

    Montante dopav. superior

    Montante dopav. inferior

    Montantenico

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  • 3.5. fUNDAEs Por ser muito leve, a estrutura de LSF e os componentes de fechamento exigem bem menos da fundao do que outras construes. No entanto, como a estrutura distribui a carga 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, alm da topografia, do tipo de solo, do nvel do lenol fretico e da profundidade de solo firme. Essas informaes so obtidas atravs da sondagem do terreno.

    As fundaes so efetuadas segundo o processo da construo convencional e, como em qualquer outra construo, deve-se observar o isolamento contra a umidade.

    importante destacar que um bom projeto e uma boa execuo da fundao implicam maior eficincia estrutural. A qualidade final da fundao est intimamente ligada ao correto funcionamento dos subsistemas que formam o edifcio (Consul Steel, 2002). Assim, base corretamente nivelada e em esquadro possibilita mais preciso de montagem da estrutura e demais componentes do sistema.

    A seguir, sero destacadas as fundaes tipo laje radier e sapata corrida, a fim de ilustrar a ancoragem dos painis fundao.

    3.5.1. lAjE rADIEr O radier um tipo de fundao rasa que funciona como uma laje e transmite as cargas da estrutura para o terreno. Os componentes estruturais fundamentais do radier so a laje contnua de concreto, as vigas no permetro da laje e sob as paredes estruturais ou colunas, e onde mais forem necessrias para fornecer rigidez no plano da fundao. Sempre que o tipo de terreno permite, a laje radier a fundao mais comumente utilizada para construes em Light Steel Framing.

    O dimensionamento do radier resultar do clculo estrutural e o seu procedimento de execuo deve observar algumas condies, como, por exemplo:

    A fim de evitar a umidade do solo ou infiltrao de gua na construo, necessrio prever o nvel do contrapiso a, no mnimo, 15 mm de altura do solo;

    Nas caladas ao redor da construo, garagens e terraos, preciso possibilitar o escoamento da gua atravs de uma inclinao de pelo menos 5%.

    O Desenho 3.4, a seguir, mostra o detalhe do esquema de ancoragem de um painel estrutural a uma laje radier:

    Desenho 3.4 - Detalhe esquemtico de ancoragem de painel estrutural a uma laje radier (adaptado de Consul Steel, 2002)

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  • 3.5.2. sApAtA CorrIDA oU vIgA bAlDrAmE A sapata corrida um tipo de fundao indicada para construes com paredes portantes, em que a distribuio da carga contnua ao longo das mesmas. Constitui-se de vigas que podem ser de concreto armado, de blocos de concreto ou alvenaria, que so locados sob os painis estruturais. O contrapiso do pavimento trreo para esse tipo de fundao pode ser em concreto, ou construdo com perfis galvanizados, que, apoiados sobre a fundao, constituem uma estrutura de suporte aos materiais que formam a superfcie do contrapiso, como ocorre com as lajes de piso que sero apresentadas no captulo 4 (Desenho 3.5).

    Desenho 3.5 - Corte detalhado de fundao tipo sapata corrida

    Desenho 3.6 - Efeitos da carga de vento na estrutura: a) translao, b) tombamento

    3.5.3. fIxAo Dos pAINIs NA fUNDAo Para evitar o movimento da edificao devido presso do vento, a superestrutura deve ser firmemente ancorada na fundao. Esses movimentos podem ser de translao ou tombamento com rotao do edifcio (Desenho 3.6). A translao uma ao na qual o edifcio se desloca lateralmente devido ao do vento. Tombamento uma elevao da estrutura em que a rotao pode ser causada por assimetria na direo dos ventos que atingem a edificao. (Scharff, 1996).

    A escolha da ancoragem mais eficiente depende do tipo de fundao e das solicitaes que ocorrem na estrutura devido s cargas, condies climticas e ocorrncia de abalos ssmicos (Consul Steel, 2002). 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 e a expansvel com parabolts.

    a) b)

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  • Imagem 3.12 - Pea de reforo na ancoragem da estrutura fundao por meio de barra roscada

    Imagem 3.13 - Ancoragem por expanso tipo parabolt (Fonte: Fischer)

    Imagem 3.14 - Ancoragem provisria

    No processo de montagem da estrutura no pavimento trreo, os painis so fixados fundao atravs de sistema de finca-pinos acionado plvora (Imagem 3.14). Esse mtodo utilizado para manter o prumo dos painis enquanto so montados e conectados a outros painis do pavimento e at que seja feita a ancoragem definitiva. So tambm utilizados em painis no estruturais como fixao e para evitar deslocamentos laterais.

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  • 4. pAInIsOs painis no sistema Light Steel Framing podem no s compor as paredes de uma edificao como tambm funcionar como o sistema estrutural da mesma. Os painis associados a elementos de vedao exercem a mesma funo das paredes das construes convencionais.

    Os painis so estruturais ou autoportantes quando compem a estrutura, suportando as cargas da edificao, e podem ser tanto internos quanto externos. E so no estruturais quando funcionam apenas como fechamento externo ou divisria interna, ou seja, sem ter funo estrutural.

    4.1. pAINIs EstrUtUrAIs oU AUtoportANtEs Os painis estruturais esto sujeitos a cargas horizontais de vento ou de abalos ssmicos assim como a cargas verticais exercidas por pisos, telhados e outros painis. Essas cargas verticais so originadas pelo peso prprio da estrutura, de componentes construtivos e da sobrecarga, devido utilizao (pessoas, mveis, mquinas, guas pluviais etc). Portanto, a funo dos painis absorver esses esforos e transmiti-los fundao.

    Os painis so compostos por determinada quantidade de elementos verticais de seo transversal tipo Ue, que so denominados montantes, e elementos horizontais de seo transversal tipo U, denominados guias.

    De maneira geral, os montantes que compem os painis transferem as cargas verticais por contato direto atravs de suas almas, estando suas sees em coincidncia de um nvel a outro, dando origem ao conceito de estrutura alinhada. No Desenho 4.1, observa-se a distribuio do carregamento bem como o detalhe do alinhamento entre os elementos que compem o painel. 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.

    Desenho 4.1 - Transmisso da carga vertical fundao

    Carga vertical

    Transmisso da carga vertical ao

    nvel inferior

    Vigas de piso

    Transmisso de carga vertical

    fundao

    Montantedo painelsuperior

    Ver detalheampliado

    Montante do painel inferior

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  • Os montantes so unidos em seus extremos inferiores e superiores pelas guias, perfil de seo transversal U simples. Sua funo fixar os montantes, a fim de constituir um quadro estrutural. O comprimento das guias define a largura do painel, o comprimento dos montantes e sua altura (Desenho 4.2). Os painis estruturais devem descarregar diretamente sobre as fundaes, outros painis estruturais ou sobre uma viga principal (Elhajj; Bielat, 2000).

    Desenho 4.2 - Painel tpico em Light Steel Framing

    Para unir os perfis que compem a estrutura, o mtodo mais utilizado a ligao por meio de parafusos galvanizados do tipo autoperfurantes ou autoatarrachantes.

    4.1.1. AbErtUrAs DE vos Em Um pAINEl EstrUtUrAl Aberturas para portas e janelas em um painel portante necessitam de elementos estruturais como vergas (Imagem 4.1), a fim de redistribuir o carregamento dos montantes interrompidos aos montantes que delimitam lateralmente o vo, denominados ombreiras. O Desenho 4.3 ilustra esses elementos, bem como a distribuio do carregamento no painel.

    Imagem 4.1 - Painel com abertura de janela

    Guia superior dopainel - Perfil U

    painel - Perfil U

    Perfurao no perfil Ue parapassagem de instalaes

    Perfil Ue - Montante

    Guia inferior do

    Parafuso de fixao

    de montante da guia

    eltricas e hidrulicas

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  • Desenho 4.3 - Distribuio dos esforos atravs da verga para ombreiras

    Imagem 4.2 - Detalhe de verga para abertura de janela

    Desenho 4.4 - Tipos de vergas

    A verga (Imagem 4.2) pode ter vrias combinaes (Desenho 4.4), mas basicamente composta por dois perfis Ue conectados por meio de uma pea aparafusada em cada extremidade, geralmente um perfil U, de altura igual verga menos a aba da guia superior do painel, e por uma pea chamada guia da verga, que fixada s mesas inferiores dos dois perfis Ue. Alm disso, a guia da verga conectada s ombreiras, a fim de evitar a rotao da verga, e tambm permite a fixao dos montantes de composio (cripples) (Desenho 3.5), que no tm funo estrutural e esto localizados entre a verga e a abertura, a fim de permitir a fixao das placas de fechamento.

    Carga vertical

    Guia superior do painel

    Verga

    Montante auxiliar

    Montante do painel superior

    Guia inferior do painel

    Vigas de piso

    Carga redistribudapara ombreiras

    Montante auxiliar

    Guia inferior do painel

    AberturaOmbreiraOmbreira

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  • Desenho 4.5 - Detalhe de ombreira

    As ombreiras que apoiam a verga vo desde a guia inferior do painel at a guia da verga. A quantidade de ombreiras necessrias para o apoio definida pelo clculo estrutural e depende do tamanho da abertura. Mas, segundo o Construccin con Acero Liviano - Manual de Procedimiento (ConsuI Steel, 2002), em uma aproximao, pode-se estabelecer que o nmero de ombreiras de cada lado da abertura ser igual ao nmero de montantes interrompidos pela verga dividido por 2 (Desenho 4.5). Quando o resultado for um nmero mpar, dever somar-se 1.

    Painel superior

    Vigas de piso

    Montante de composio

    VERGA

    abertura

    1 montante interrompido

    1 ombreira1 ombreira

    VERGA

    abertura

    Painel superior

    Vigas de piso

    Montante decomposio

    2 montantes interrompidos

    1 ombreira1 ombreira

    Painel superior

    Vigas de piso

    Montantede composio

    VERGA

    abertura

    2 ombreiras2 ombreiras

    3 montantes interrompidos

    VERGA

    abertura

    2 ombreiras2 ombreiras

    Painel superior

    Vigas de piso

    Montantede composio

    4 montantes interrompidos

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  • Os montantes onde so fixadas as ombreiras so chamados de montantes auxiliares. As vergas so tambm fixadas nesses montantes por meio de parafusos estruturais (sextavados), que sero apresentados no captulo 7.

    O acabamento superior ou inferior da abertura feito por um perfil U cortado no comprimento de 20 cm maior que o vo. feito um corte nas mesas a 10 cm de cada extremidade. Esse segmento dobrado em 90 para servir de conexo com a ombreira. Essa pea chamada de guia de abertura (Desenho 4.6). Para vos de portas, esse acabamento s necessrio na parte superior da abertura.

    Desenho 4.6 - Guia de abertura (a partir de Consul Steel, 2002)

    Desenho 4.7 - Composio de vo de abertura

    Outras composies tambm so possveis, contanto que tenham os seus desempenhos comprovados (Desenho 4.7).

    20 cm

    1

    10 cm

    10 cm

    2

    20 cm

    3

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  • Desenho 4.8 - Desenho esquemtico de painel estrutural com abertura

    Imagem 4.3 - Painel com contraventamento em X

    Quando ocorrer de a abertura da ombreira estar voltada para dentro do vo, devido colocao de um nmero mpar de perfis de cada lado, deve ser acrescentado um perfil U, formando uma seo caixa junto com a ombreira, a fim de dar acabamento na abertura e para a fixao de portas e janelas. O Desenho a seguir mostra o esquema de um painel estrutural com abertura de janela:

    4.1.2. EstAbIlIzAo DA EstrUtUrA Isoladamente, os montantes no so capazes de resistir aos esforos horizontais que solicita a estrutura, como os provocados por ventos. Esses esforos podem ocasionar perda de estabilidade da estrutura, causando deformaes e at mesmo levando-a ao colapso.

    Para que isso seja evitado, deve-se prover a estrutura de ligaes rgidas, como no uso de contraventamentos nos painis, combinado ao diafragma rgido no plano de piso em que atua, transmitindo os esforos aos painis contraventados.

    Associado a esses mecanismos, deve-se observar uma adequada ancoragem da estrutura sua fundao, como j mencionado anteriormente.

    O mtodo mais comum de estabilizao da estrutura em LSF o contraventamento em X, que consiste em utilizar fitas em ao galvanizado fixadas na face do painel (Imagem 4.3), cuja largura, espessura e localizao so determinadas pelo projeto estrutural.

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  • A seo da fita deve ser dimensionada para transmitir o esforo de trao que resulta de decomposio da carga horizontal atuante (V) na direo da diagonal (ConsuI Steel, 2002). As diagonais sero solicitadas ora trao, ora compresso, de acordo com o sentido da aplicao da fora do vento (Desenho 4.9).

    Desenho 4.9 - Solicitao das diagonais de contraventamento (a partir de Dias, 1997)

    Desenho 4.10 - Fixao das diagonais nos painis por placa de Gusset

    O ngulo em que a fita instalada influencia significativamente a capacidade do contraventamento de resistir aos carregamentos horizontais. Quanto menor for o ngulo formado entre a base do painel e a diagonal, menor ser a tenso na fita metlica (Scharff, 1996). Para ngulos menores de 30, a diagonal perde sua eficincia de evitar as deformaes. Preferencialmente, para o melhor desempenho, a inclinao das diagonais dever estar compreendida entre 30 e 60 (ConsuI Steel, 2002).

    A fixao da diagonal no painel feita por uma placa de ao galvanizado, que aparafusada em montantes duplos, e, em coincidncia com esses, dever estar a ancoragem do painel, a fim de absorver os esforos transmitidos pelo contraventamento (Desenho 4.10).

    Nos painis superiores, a ancoragem tambm feita nos montantes que recebem a diagonal e os esforos so transmitidos para o painel imediatamente abaixo, que tambm deve estar devidamente ancorado e contraventado (Desenho 4.11).

    VENTO

    t t

    C C

    VENTO

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  • Desenho 4.11 - Ancoragem de painel superior

    Imagem 4.4 - Painis contraventados em funo das aberturas em laboratrio na Universidade Federal de Ouro Preto

    Durante a instalao das fitas de ao galvanizado, importante que elas sejam firmemente tensionadas, a fim de evitar folgas que comprometam sua eficincia na transmisso dos esforos e permitam a deformao dos painis aos quais esto fixadas antes de as fitas comearem a atuar (Garner, 1996).

    Para evitar o efeito de rotao que pode ocorrer nos montantes duplos onde esto fixadas as diagonais, deve-se prever a colocao do contraventamento nas duas faces do painel. O uso do contraventamento pode interferir na colocao de abertura de portas ou janelas nas fachadas. s vezes, necessrio adotar um ngulo de inclinao grande da diagonal a fim de permitir a colocao de uma abertura no painel (Imagem 4.4). No entanto, prefervel que no projeto sejam previstos painis cegos para a colocao dos contraventamentos. Apesar de o uso da estrutura de piso, atuando como diafragma rgido, possibilitar que os contraventamentos sejam necessrios em apenas alguns painis, a interao entre os projetos de arquitetura e engenharia imprescindvel para que o calculista possa orientar sobre a melhor distribuio dos painis contraventados.

    Quando o uso do contraventamento em X no o mais apropriado, devido ao projeto arquitetnico prever muitas aberturas em uma fachada, uma alternativa o contraventamento em K. Esse sistema utiliza perfis Ue fixados entre os montantes, como mostrado na Imagem 4.5.

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  • Imagem 4.5 - Contraventamento em K (Fonte: SCI)

    Imagem 4.6 - Bloqueador e fita de ao galvanizado fixados ao painel para travamento horizontal

    Esses elementos agem tanto trao como compresso, e junto com os montantes adjacentes formam uma trelia vertical. As principais dificuldades nesse tipo de sistema so as condies de suas conexes, a necessidade de montantes adjacentes mais robustos em painis a sotavento e significativas excentricidades que podem ser geradas nos painis. Por esses motivos, esse sistema s usado quando o contraventamento em X no possvel (Davies, 1999).

    4.1.3. trAvAmENto horIzoNtAlA fim de aumentar a resistncia do painel estrutural, fitas de ao galvanizado e os chamados bloqueadores compostos a partir de perfis Ue e U so conectados aos montantes, formando um sistema de travamento horizontal (Imagem 4.6).

    A fita metlica evita a rotao dos montantes quando sujeitos a carregamentos normais de compresso, alm de diminuir o comprimento de flambagem dos mesmos (Pereira Jr., 2004). A fita metlica deve ser em ao galvanizado e ter, pelo menos, 38 mm de largura por 0,84 mm de espessura (Elhajj; Bielat, 2000). Deve ser instalada na horizontal, ao longo do painel, e seus extremos devem estar sujeitos a peas como montantes duplos ou triplos usados no encontro dos painis (Desenho 3.12). As fitas so aparafusadas em todos os montantes por meio de um parafuso, e devem ser fixadas em ambos os lados do painel. Devem estar localizadas a meia altura para painis de at 2,50 m e a cada 1,00 m, aproximadamente, para painis entre 2,75 m e 3,00 m (Elhajj; Bielat, 2000).

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  • Desenho 4.12 - Fita metlica para travamento de painel

    Desenho 4.13 - Esquema de travamento horizontal do painel atravs de bloqueadores

    Os bloqueadores tm a funo de enrijecer o painel estrutural e so peas formadas por perfis Ue e U, posicionados entre os montantes. Um perfil U (guia) cortado 20 cm maior que o vo; dado um corte nas mesas a 10 cm de cada extremidade e, em seguida, os segmentos so dobrados em 90 para servir de conexo com os montantes, conforme Desenho 4.13. Um perfil Ue (montante) encaixado na pea cortada e ambos so aparafusados fita metlica, sempre localizados nas extremidades do painel e a intervalos de 3,60 m (Elhajj; Bielat, 2000).

    Perl U com extremidadescortadas para xao

    Perl Ueencaixadono perl U

    Fixao do bloqueador nosmontantes atravs das anges do perl U

    Montante do painel

    Bloqueador

    Parafusos em cada montante

    Fita metlica

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  • Outra forma de fixar o bloqueador aos montantes utilizar o perfil Ue cortado na largura do vo e conect-lo aos montantes por meio de cantoneiras aparafusadas em ambas as peas, como aparece no Desenho 4.14 (Scharff, 1996).

    Desenho 4.14 - Esquema de fixao de bloqueador atravs de cantoneiras

    Desenho 4.15 - Unio de dois montantes pela alma: a) planta b) perspectiva

    4.1.4. ENCoNtro DE pAINIs No encontro de painis estruturais, vrias solues construtivas so possveis, variando de acordo com o nmero de painis que se unem e do ngulo entre eles. importante sempre garantir a rigidez do sistema, a resistncia aos esforos e a economia de material, e prover uma superfcie para a fixao das placas de fechamento interno ou externo. Peas pr-montadas podem ser utilizadas para facilitar a montagem desses encontros, mas basicamente a unio dos painis se d por montantes conectados entre si por meio de parafusos estruturais, tambm conhecidos como parafusos sextavados. As principais configuraes no encontro de painis so:

    a) Ligao de dois painis de canto

    Unio de dois montantes:

    b)

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  • Desenho 4.16 - Unio de trs montantes

    Desenho 4.17 - Fixao de painis de canto

    Unio de trs montantes (Scharff,1996):

    Em ambos os casos ilustrados nos desenhos anteriores, a guia superior de um dos painis que se encontram deve ser mais longa 75 mm do que o comprimento da parede, para que seja fixada sobre a guia superior do outro painel, aumentando a rigidez do conjunto. As mesas dessa salincia so cortadas e dobradas, conforme mostra o Desenho 4.17 (Garner, 1996):

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  • b) ligao de dois painis formando um T

    Quando a extremidade de um painel conectada perpendicularmente a outro painel, gerando uma unio em T. O painel 1, que recebe o painel perpendicular, deve ser contnuo sem emendas na guia superior ou inferior no local de unio com o painel 2:

    a)

    a)

    b)

    b)

    Desenho 4.18 - Ligao de dois painis formando um T: a) planta b) perspectiva

    Desenho 4.19 - Encontro de trs painis: a) planta b) perspectiva

    c) Ligao de trs painis

    Quando as extremidades de dois painis so conectadas a outro painel perpendicular, gerando uma unio cruzada. O painel perpendicular deve ser contnuo sem emendas na guia superior ou inferior na unio com as outras paredes. Essa ligao pode ser feita como mostra o desenho a seguir:

    4.1.5. EmENDA DE gUIA Quando ocorrer de a guia no ter o comprimento necessrio ao painel, podem ser unidas duas guias por meio de um perfil Ue, o mesmo usado nos montantes, encaixado dentro das guias e aparafusado em ambas pelas mesas, conforme Desenho 4.20. O comprimento do perfil Ue deve ser de, no mnimo, 15 cm (Elhaajj; Bielat, 2000) e essa emenda deve ocorrer sempre entre dois montantes.

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  • Desenho 4.20 - Emenda de perfil guia

    Desenho 4.21 - Desenho esquemtico de painel no estrutural com abertura

    4.2. pAINIs No EstrUtUrAIs Painis no estruturais so aqueles que no suportam o carregamento da estrutura, mas apenas o peso prprio dos componentes que os constituem. Tm a funo de fechamento externo e divisria interna nas edificaes.

    Quando se trata de divisrias internas, pode ser utilizado o sistema de gesso acartonado ou drywall, em que as sees dos perfis de montantes e guias possuem menores espessuras e dimenses. Porm, nas divisrias externas, devido ao peso dos componentes de fechamento e revestimento, recomendvel utilizar os mesmos perfis que constituem os painis estruturais.

    A soluo para aberturas de portas e janelas em um painel no estrutural bem mais simples, pois como no h cargas verticais a suportar, no h necessidade do uso de vergas e, consequentemente, de ombreiras.

    Dessa forma, a delimitao lateral do vo dada por um nico montante, no qual ser fixado o marco da abertura. Em alguns casos, para dar maior rigidez mesma, poder optar-se por colocar montantes duplos nessa posio, ou um perfil caixa formado a partir do encaixe de um montante e um guia.

    O acabamento superior e inferior das aberturas definido similarmente ao dos painis estruturais, utilizando a guia de abertura. Os desenhos a seguir apresentam a conformao de um painel no estrutural:

    Mnimo 15 cm

    Guia inferior do painel - perfil U

    Perfil Ue encaixado nas guias

    Montante de composio- Recorte de perfil Ue

    Guia superior dopainel - Perfil U

    Guia de abertura- Perfil U

    Montante lateraldo vo

    Guia de abertura- Perfil U

    Montante

    Guia inferior do painel - Perfil U

    Montante de composio - Recorte de perfil Ue

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  • 4.3. pArEDEs CUrvAs, ArCos E formAs AtpICAs Painis estruturais e no estruturais podem ser conformados em uma variedade de superfcies curvas (Imagem 4.7) e aberturas em arco.

    Imagem 4.7 - Residncia em So Paulo - SP (Wall Tech)

    Desenho 4.22 - Mtodo para curvatura de perfis U

    Para a construo de paredes curvas, necessrio que as guias superior e inferior do painel tenham a mesa da face externa e a alma cortados a intervalos de aproximadamente 5 cm em todo o comprimento do arco (Scharff, 1996). Assim, possvel curvar as guias uniformemente at obter o raio desejado. Porm, as curvas no devem ser muito fechadas. Para manter o raio da curvatura e reforar a guia, uma fita de ao galvanizado deve ser fixada na face externa da mesa da guia, atravs de parafusos ou clinching, conforme mostra o Desenho 4.22. S depois devero ser fixados os montantes. Em relao ao painel, o mais adequado que ele seja montado no local pelo mtodo stick, ou seja: primeiro, fixam-se as guias inferior e superior no piso e na laje, respectivamente, na conformao da curva e colocam-se os montantes no espaamento de acordo com o clculo estrutural.

    Aberturas em forma de arco podem ser construdas de um painel estrutural ou no estrutural, onde um perfil U tem ambas as mesas cortadas de modo a possibilitar a flexo do perfil no raio ou curvatura exigida no projeto. Mos-francesas so fixadas na verga ou guia de abertura e nas ombreiras para possibilitar a fixao do perfil, como mostra o Desenho 4.23.

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  • Desenho 4.23 - Mtodo para construo de aberturas em arco

    Devido sua versatilidade, projetos em Light Steel Framing possibilitam diversas formas arquitetnicas. Cabe ao arquiteto interagir com o profissional responsvel pelo clculo para que solues estruturais concretizem as propostas do projeto.

    Imagem 4.8 - Painis apresentando diversas formas curvas (Fonte: http://www.aegismetalframing.com)

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  • 5. lAjesComo mencionado anteriormente, a estrutura de piso em Light Steel Framing (Desenho 5.1) emprega o mesmo princpio dos painis, ou seja, perfis galvanizados cuja separao equidistante dos elementos estruturais ou modulao determinada pelas cargas a que cada perfil est submetido. Essa modulao, na maioria dos casos, a mesma para toda a estrutura: painis, lajes e telhados.

    Desenho 5.1 - Estrutura de piso em Light Steel Framing

    Imagem 5.1 - Vigas de piso

    Esses perfis, denominados vigas de piso (Imagem 5.1), utilizam perfis de seo Ue, dispostos na horizontal, cujas mesas, normalmente, tm as mesmas dimenses das mesas dos montantes; a altura da alma, porm, determinada por vrios fatores, entre eles, a modulao da estrutura e o vo entre os apoios. Assim, a disposio das vigas de piso deve gerar a menor distncia entre os apoios, resultando em perfis de menor altura.

    Viga de piso - Perfil Ue

    Guia inferior do painel superior

    Montante do painel superior

    Sanefa - Perfil U

    Montante do painel inferior

    Montante do painel inferior

    Enrijecedor de alma -Recorte de perfil Ue

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  • Desenho 5.2 - Planta de estrutura de piso em Light Steel Framing

    Os perfis devem ser suficientemente resistentes e enrijecidos para suportar as cargas e evitar deformaes acima das exigidas por norma. Portanto, no recomendvel cortar a mesa de um perfil que atua como viga. Perfuraes executadas nas almas das vigas para passagem de tubulaes, quando excederem as dimenses dos furos j existentes nos perfis (conhecidos por punch), devem ser previstas pelo projeto estrutural.

    As vigas de piso so responsveis pela transmisso das cargas a que esto sujeitas (peso prprio da laje, pessoas, mobilirio, equipamentos etc.) para os painis; e tambm servem de estrutura de apoio do contrapiso. Estes, quando estruturais, podem trabalhar como diafragma horizontal, desde que devidamente conectados s vigas de piso, uma vez que a resistncia e o espaamento das ligaes (parafusos) definem a capacidade de o mesmo ser considerado um diafragma (Elhajj; Crandell, 1999).

    Os carregamentos relativos s divisrias internas no portantes podem ser suportados por vigas de piso isoladas, devidamente dimensionadas, ou pela estrutura do piso em conjunto, conforme o clculo estrutural. J painis estruturais devem ser apoiados diretamente sobre outros painis estruturais ou vigas principais (Grubb; Lawson, 1997).

    Alm das vigas de piso, outros elementos so essenciais na constituio de uma laje em um sistema Light Steel Framing, como representado nos desenhos 5.1 e 5.2.

    Sanefa ou guia: perfil U que fixa as extremidades das vigas para dar forma estrutura;

    Enrijecedor de alma: recorte de perfil Ue, geralmente montante, que, fixado atravs de sua alma alma da viga no apoio da mesma, aumenta a resistncia no local, evitando o esmagamento da alma da viga. Tambm pode ser chamado de enrijecedor de apoio;

    Viga caixa de borda: formada pela unio de perfis U e Ue encaixados, possibilita a borda da laje paralela s vigas, principalmente quando ocorre de servir de apoio a um painel;

    Viga composta: combinao de perfis U e Ue a fim de aumentar a resistncia da viga. Pode ser utilizada no permetro de uma abertura na laje, como, por exemplo, para permitir o acesso atravs de uma escada, servindo de apoio para as vigas interrompidas.

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  • Desenho 5.3 - Desenho esquemtico de laje mida

    Imagem 5.2 - Forma de ao para contrapiso mido

    5.1. tIpos DE lAjE De acordo com a natureza do contrapiso, a laje pode ser do tipo mida, quando se utiliza uma chapa metlica ondulada aparafusada s vigas e preenchida com concreto que serve de base ao contrapiso, ou pode ser do tipo seca, quando os painis Masterboard so aparafusados estrutura do piso.

    a) Laje mida

    A laje mida composta basicamente por uma chapa ondulada de ao (Imagem 5.2), que serve de forma para o concreto e aparafusada s vigas de piso, e uma camada de 4 a 6 cm de concreto simples, que formar a superfcie do contrapiso.

    O contrapiso de concreto serve como base para a colocao do acabamento de piso que pode ser de cermica, madeira, pedra, laminado etc. Para evitar fissuras de retrao durante a cura do concreto, necessrio o emprego de uma armadura em tela soldada colocada antes da concretagem.

    A laje mida no deve ser confundida com a forma de ao incorporada, tambm conhecida como steel deck, j que esta funciona como um elemento misto e necessita de menor quantidade de apoios.

    Para obter um conforto acstico adequado, deve-se empregar um material de isolamento entre a forma de ao e o concreto. A forma mais comum a colocao de painis de l de vidro compactada sobre a chapa de ao protegidos por um filme de polietileno para evitar a umidificao da l de vidro durante a concretagem.

    Antes da colocao da chapa de ao, deve-se fixar em toda a borda do piso um perfil galvanizado tipo cantoneira, a fim de servir de forma lateral para o concreto. O Desenho 5.3 mostra o esquema de uma laje mida:

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  • Desenho 5.4 - Desenho esquemtico de laje seca com painel Masterboard

    Imagem 5.3 - Painis Masterboard utilizados para laje seca (Fonte: Flasan)

    b) Laje seca

    A laje seca consiste no uso de painis Masterboard aparafusados s vigas de piso, que servem como contrapiso, podendo desempenhar a funo de diafragma horizontal, conforme Imagem 5.3.

    Para reas molhadas, como banheiros, cozinhas, reas de servio e outras, necessrio fazer a impermeabilizao dos painis com manta asfltica ou outros sistemas de impermeabilizao consagrados que garantam total isolamento do Masterboard da mesma forma que em uma laje convencional.

    Para reduzir o nvel de rudo que pode ser gerado na utilizao normal do piso entre um pavimento e outro, recomendada a colocao de l de vidro entre as vigas e o uso de uma manta de polietileno expandido entre o contrapiso e a estrutura.

    As principais vantagens do uso da laje seca seriam a menor carga por peso prprio, uma construo a seco sem a necessidade do uso de gua na obra e a maior velocidade de execuo. O Desenho 5.4 mostra o corte esquemtico de uma laje seca:

    Montante do painel superior

    Guia inferior dopainel superior

    Sanefa - Perfil U

    Enrijecedor de alma - Recorte de perfil Ue

    Guia superior dopainel superior

    Montante dopainel inferior

    Fita metlica

    Contrapiso: placas de OSB,cimentcias e outras

    Viga de piso- Perfil Ue

    Parafusos entrecontrapiso (placa) e viga

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  • Desenho 5.5 - Laje em Light Steel Framing apoiada sobre estrutura tradicional

    Imagem 5.4 - Vigas de piso apoiadas em montantes de painis do pavimento trreo

    Alguns construtores acham mais produtivo montar os painis estruturais do pavimento superior sobre o contrapiso da laje, seja ela seca ou mida. Porm, a bibliografia recomenda que os painis portantes sejam montados diretamente sobre a estrutura do piso, para que os montantes do painel superior faam contato direto com as vigas de piso como forma de garantir a correta transmisso axial dos esforos entre os componentes da estrutura e evitar deformaes relativas falta de nivelamento ou preciso dimensional dos elementos que formam o contrapiso.

    5.2. vIgAmENto DE pIso De maneira geral, as vigas de piso que formam a laje se apoiam nos montantes e suas almas, estando em coincidncia, do origem ao conceito de estrutura alinhada (Imagem 5.4).

    Porm, existem situaes em que outros elementos estruturais funcionam como apoio. Uma laje em Light Steel Framing pode se apoiar em uma estrutura tradicional (alvenaria ou concreto) j existente (Desenho 5.5) ou em construes cujas fundaes sejam do tipo sapata corrida, em que a laje do trreo se apoia diretamente na fundao (Desenho 5.6).

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  • Desenho 5.6 - Laje em Light Steel Framing apoiada sobre fundao tipo sapata corrida

    Lajes em balano, devido ausncia de apoio em uma das extremidades das vigas, necessitam de reforos especiais na estrutura, e dois casos podem ser considerados. No primeiro, as vigas da laje em balano tm a mesma direo das vigas de piso, ento elas constituem um prolongamento da estrutura de piso (Desenho 5.7). Porm, o segmento em balano deve ter, no mximo, metade do comprimento do segmento das vigas que esto entre os apoios.

    Desenho 5.7 - Laje em balano

    Montante painel

    Fita metlicaGuia superior do painel

    Enrijecedor de alma - Recorte de perl Ue

    Vo entre apoios:mnimo de 2x ocomprimento dobalano

    Laje em balano

    Viga de piso -Perl Ue

    Sanefa - Perl U

    Montante do painel superior

    Guia inferior dopainel superior

    Contrapiso

    Sanefa - Perfil U

    Enrijecedor de alma -Recorte de perfil Ue

    Isolante entre perfilde ao e concreto

    Fundao -Sapata corrida

    Viga de piso -Perfil Ue

    Fita metlica

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  • Desenho 5.8 - Laje em balano

    Desenho 5.9 - Laje em balano com contrapiso em nveis diferentes

    No segundo caso, quando as vigas da laje em balano no tm a mesma direo das vigas da estrutura do piso, necessrio prover uma nova estrutura para suportar as vigas que formaro o balano (Desenho 5.8). Para isso, da mesma forma como no 1 caso, as vigas devem ter pelo menos o dobro do comprimento do balano, prolongando-se para dentro da construo, e estar entre apoios. Um desses apoios pode ser uma viga de piso reforada, segundo clculo, cujas conexes so semelhantes s descritas posteriormente neste tpico para as chamadas vigas principais. As vigas de piso que forem interrompidas podem ser apoiadas nas vigas do balano, desde que estas estejam devidamente reforadas.

    Quando houver a necessidade de diferena de nvel entre a laje de piso e a laje em balano, como pode ocorrer com varandas e reas externas, para as lajes do tipo midas, isso pode ser resolvido variando a espessura do contrapiso de concreto.

    Para a laje seca, o desnvel conseguido mediante o uso de perfis de menor altura para a estrutura do piso em balano. Esses perfis devem ser fixados s vigas do piso, transpassando a guia ou soleira atravs de cortes em sua alma, e seu comprimento deve ter tambm o dobro do comprimento do segmento que forma o balano, conforme mostra o Desenho 5.9.

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  • Desenho 5.10 - Viga de distribuio da carga do piso para os montantes

    Deve-se ter ateno especial em se reproduzir o mais fielmente possvel as condies de apoio que foram supostas no projeto estrutural, como tambm a adequada fixao das vigas, a fim de garantir a transferncia dos carregamentos que atuam sobre a laje aos apoios e, consequentemente, s fundaes (Scharrff, 1996).

    Nos casos em que a modulao das vigas de piso no coincidir com a dos painis, deve-se colocar uma viga composta capaz de distribuir as cargas uniformemente aos montantes, conforme mostra o Desenho 5.10.

    Deve-se sempre considerar a altura das vigas de piso no seu projeto, para que elas no interfiram na altura final ou p-direito dos ambientes. A altura final da laje de piso determinada pela altura do perfil (medida externa entre as mesas) mais o contrapiso, que varia de acordo com o uso da laje seca ou mida.

    Vrios fatores contribuem para a escolha de um determinado perfil ou de uma soluo estrutural: carga de utilizao da edificao, comprimento do vo, modulao do projeto estrutural, apoios intermedirios, comprimento das vigas de piso etc. Normalmente, para aplicaes residenciais, so recomendados vos de at 4,0 m, para o uso de perfis Ue 200 x 40 x 0,95, isto , perfis com altura da alma de 200 mm, mesa de 40 mm e espessura 0,95 mm.

    Para vos maiores, quando exigncias de projeto e layout no permitem o uso de painis intermedirios de apoio, as vigas de piso podem ser reforadas atravs da combinao com outros perfis, formando vigas tipo caixa, ou, ainda, pode ser utilizada uma viga principal, onde as vigas de piso so apoiadas. Essa viga principal feita a partir da combinao de dois ou mais perfis, dependendo da solicitao que deve resistir, formando uma viga caixa, conforme mostra o Desenho 5.11:

    Desenho 5.11 - Vigas compostas para aumentar a resistncia

    Viga de piso

    Enrijecedor de alma -Recorte de perfil Ue

    Guia superiordo painel

    Montante do painel estrutural

    Sanefa - Perfil U

    Viga composta paratransmitir os esforos

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  • Desenho 5.12 - Tipos de vigas principais para apoio de vigas de piso

    Imagem 5.5 - Vigas de piso apoiadas sobre viga principal em ao (Fonte: http://www.aegismetalframing.com)

    A viga principal pode estar sob as vigas de piso ou, quando houver uma limitao na altura do p-direito, elas podem apoiar-se no mesmo nvel atravs de conexes, utilizando peas como cantoneiras ou suportes (Desenho 5.12).

    Vigas de ao soldadas ou laminadas tambm podem ser empregadas no suporte das vigas de piso, conforme mostra a Imagem 5.5, porm deve-se ter especial ateno na proteo das peas em contato para evitar corroso.

    Viga principal: 2 pers U (guia)+ 2 pers Ue (viga de piso)

    Perl cantoneira

    Perl U (guia)

    Viga de piso

    Suporte

    Perl U (guia)

    Viga principal: 2 pers U (guia)+ 2 pers Ue (viga de piso)

    Viga de piso

    Viga principal: pers Ue (viga de piso)encaixado em perl U (sanefa)

    Perl cantoneira

    Viga de piso

    Viga principal: pers Ue (viga de piso)encaixado em perl U (sanefa)

    Enrijecedor de alma

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  • Desenho 5.13 - Emenda de viga de piso

    Quando necessrio o uso de uma viga contnua, cujo comprimento fica limitado s condies de transporte (normalmente so transportados perfis de at 6 m), pode-se unir dois perfis utilizando um segmento do mesmo perfil conectado alma das vigas (Desenho 5.13). O comprimento desse segmento que funciona como uma emenda depende das tenses atuantes no local.

    5.3. trAvAmENto horIzoNtAl O travamento horizontal da estrutura de piso (Imagem 5.6) um recurso para evitar fenmenos como flambagem lateral por toro, deslocamento e vibrao nas vigas de piso. Enrijecer o sistema reduz os esforos nas vigas e distribui melhor o carregamento (Scharff, 1996).

    Comprimento deacordo com o clculo

    Viga 1

    Viga 2Perl Ue parafusados vigas pela alma

    Imagem 5.6 - Travamento horizontal da laje de piso por meio de bloqueadores e fitas metlicas

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  • Desenho 5.14 - Bloqueador

    Desenho 5.15 - Desenho esquemtico de escada viga caixa inclinada

    Segundo Elhajj e Bielat (2000), normalmente so empregados os seguintes tipos de travamento:

    Bloqueador: consiste em usar um perfil Ue de mesmas caractersticas das vigas de piso, entre estas, conectado atravs de cantoneiras (Desenho 5.14), ou de um corte no prprio perfil, de forma que se possibilite o aparafusamento deste nas vigas, similar ao procedimento utilizado nos painis. Os bloqueadores devem estar localizados sempre nas extremidades da laje e tambm espaados a pelo menos 3,60 m, coincidindo sua mesa com as fitas de ao galvanizado, onde so ligados por meio de parafusos.

    Fita de ao galvanizado: usado em conjunto com o bloqueador, consiste em conectar uma fita em ao galvanizado perpendicularmente s mesas inferiores das vigas de piso, j que, nas mesas superiores, o contrapiso j possibilita esse travamento.

    5.4. EsCADAs Estruturas de escadas em Light Steel Framing so construdas pela combinao de perfis U e Ue, normalmente os mesmos usados para os painis. Para constituir degraus e espelhos, painis rgidos, como os painis Masterboard, so os mais utilizados na estrutura. Pisos midos tambm so viveis desde que usados com o sistema adequado.

    Neste trabalho, trs mtodos sero descritos, e a escolha de um deles depende do tipo de escada, se aberta ou fechada, e do contrapiso ou substrato utilizado. De acordo com Construccin con Acero Liviano - Manual de Procedimiento (2002), os mtodos mais utilizados so:

    a) Viga caixa inclinada

    Indicada para escadas abertas, utiliza como apoio para o contrapiso uma guia dobrada em degraus (guia degrau), unida a uma viga-caixa com a inclinao necessria (Desenho 5.15). O par dessa composio forma o lance da escada e possibilita o apoio do contrapiso com painel Masterboard 23 ou 40 mm. Nesta configurao o espelho dever ser de Masterboard para apoiar o degrau e enrigecer o conjunto.

    Guia dobrada - Perl U

    Guia dobrada - Perl U

    Viga caixa

    Parafusos de xao entre guia dobrada e viga inclinada

    Viga caixa: 2 pers Ue + 2 pers Ucom inclinao da escada

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  • Imagem 5.7 - Escada viga caixa inclinada

    b) Painel com inclinao

    Indicado para escadas fechadas, formado por uma guia-degrau unida a um painel com a inclinao necessria escada (Desenho 5.16). O par dessa composio forma o lance da escada, e o contrapiso se materializa, com a utilizao do painel Masterboard 23 ou 40 mm. Nesta configurao, o espelho dever ser de Masterboard para apoiar o degrau e enrijecer o conjunto.

    Desenho 5.16 - Desenho esquemtico de escada painel com inclinao

    Parafusos de fixao entreguia dobrada e painel

    Guia dobrada

    Painel cominclinao da escada

    Guia inferior do painel

    Guia superior do painel

    Montante superior

    Guia dobrada - Perfil U

    Guia degrau

    Para permitir o escalonamento tanto da escada de viga caixa como na de painel inclinado, necessria uma pea que se obtm a partir da dobragem de uma guia (perfil U), segundo a sequncia:

    1. Marque a guia alternando as medidas do piso e do espelho do degrau;

    2. Corte as mesas da guia nos locais marcados de modo a permitir a dobragem;

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  • Desenho 5.17 - Desenho esquemtico de uma escada de painis escalonados

    Imagem 5.8 - Montagem de uma escada de painis escalonados

    3. A guia ser dobrada nas marcas alternando a direo (para dentro e para fora) em um ngulo de 90;

    4. Uma vez completadas as dobras, aparafuse a guia por suas mesas viga ou ao painel.

    c) Painis escalonados + painis de degrau

    Os painis horizontais que servem de base ao substrato so formados por dois perfis guias (U) e dois perfis montantes (Ue), e se apoiam nos painis verticais, cujos montantes assumem a altura correspondente a cada degrau de modo a obter o escalonamento necessrio inclinao da escada (Imagem 5.8).

    Esse painel escalonado montado como um nico painel atravs de uma guia inferior contnua para todos os montantes, conforme mostra o Desenho 5.17 e o contrapiso pode levar Masterboard 23 ou 40 mm. Nesta configurao, o espelho poder ser de placa Cimentcia.

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  • 6. CobertUrAs A cobertura ou telhado a parte da construo destinada a proteger o edifcio da ao das intempries, podendo tambm desempenhar uma funo esttica. Telhados podem variar desde simples coberturas planas at projetos mais complexos com grande interseco de guas ou planos inclinados.

    Os telhados inclinados, alm da finalidade protetora, tambm funcionam como um regulador trmico dos ambientes cobertos, j que a camada de ar entre a cobertura e o forro constitui um excelente isolante trmico (Cardo, 1964). Devido a isso, no Brasil, pas de clima tropical, os telhados inclinados so normalmente mais eficientes no que diz respeito ao conforto ambiental.

    Da mesma forma que acontece nas construes convencionais, a versatilidade do sistema Light Steel Framing possibilita a realizao dos mais variados projetos de cobertura. Para os telhados inclinados, a estrutura em LSF segue o mesmo princpio estrutural dos telhados convencionais em madeira. Portanto, o projeto de ambos apresenta grande similaridade.

    Segundo Moliterno (2003), o telhado compe-se de duas partes principais:

    Cobertura: podendo ser de materiais diversos, desde que impermeveis s guas pluviais e resistentes ao do vento e intempries.

    Armao: corresponde ao conjunto de elementos estruturais para sustentao da cobertura, tais como ripas, caibros, teras, tesouras e contraventamentos.

    De acordo com o documento Design Guide for Cold-Formed Steel Trusses (LaBoube, 1995), publicado pela AISI (American lron and Steel Institute), a estrutura de um telhado deve suportar, alm do peso prprio de seus componentes, o peso dos revestimentos de cobertura, forros suspensos, materiais de isolamento, cargas de vento, de neve, e outros equipamentos ou elementos fixados ou apoiados estrutura. Deve-se prever tambm os carregamentos durante a construo e manuteno. Carregamentos referentes chuva s devem ser considerados se o projeto da cobertura no previr drenagem apropriada das guas pluviais.

    6.1. tIpos DE CobErtUrAs H uma grande variedade de solues estruturais para se materializar a cobertura de uma edificao. A escolha depende de diversos fatores, como tamanho do vo a cobrir, carregamentos, opes estticas, econmicas etc. Neste captulo, sero citadas algumas das solues mais comuns para construes em Light Steel Framing, e apresentados detalhadamente os mtodos empregados para coberturas inclinadas por meio de caibros e tesouras, por serem de maior ocorrncia em construes residenciais.

    6.1.1. CobErtUrAs plANAs Apesar de serem menos comuns, as coberturas planas em Light Steel Framing so, na maioria dos casos, resolvidas como uma laje mida em que a inclinao para o caimento da gua obtida variando a espessura do contrapiso de concreto, como mostra o Desenho 6.1 (ConsuI Steel, 2002).

    Desenho 6.1 - Cobertura plana em Light Steel Framing

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  • Desenho 6.2 - Alguns tipos de trelias planas para Light Steel Framing

    Imagem 6.1 - Trelias planas (Fonte: htlp://wwvv.aegismetalfraaming.com)

    Para vos maiores sem apoios intermedirios, possvel o uso de trelias planas (Desenho 6.2) confeccionadas com perfis Ue galvanizados (Imagem 6.1). As trelias planas tambm podem ser utilizadas para estrutura de pisos que demandam grandes cargas e vos.

    6.1.2. CobErtUrAs INClINADAs A estrutura de um telhado inclinado em Light Steel Framing semelhante de um telhado convencional, porm a armao de madeira substituda por perfis galvanizados; e para possibilitar o princpio de estrutura alinhada, a alma dos perfis que compem tesouras ou caibros deve estar alinhada alma dos montantes dos painis de apoio e suas sees em coincidncia, de modo que a transmisso das cargas seja axial (Desenho 6.3).

    A

    B

    C

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  • Desenho 6.3 - Caibros e vigas alinhados com montantes de painel estrutural

    Quando isso no for possvel, da mesma forma como ocorre com lajes e painis, deve-se usar uma viga composta a fim de permitir a distribuio das cargas aos montantes.

    Telhados inclinados em Light Steel Framing podem ser construdos a partir de uma estrutura de caibros ou por meio de tesouras ou trelias.

    Viga de teto ou brao interior de tesoura

    Guia superiordo painel

    Montante painelestrutural

    Caibro ou brao superiorde tesoura (perl Ue)

    Placa de OSB

    Imagem 6.2 - Telhado estruturado com caibros em um laboratrio na Universidade Federal de Ouro Preto - MG (Fonte: Arquivo Clio Firmo)

    6.2. CobErtUrAs EstrUtUrADAs Com CAIbros E vIgAs Um telhado estruturado com caibros um mtodo empregado para construes do tipo stick, onde os elementos estruturais (perfis U e Ue) so cortados e montados no local da obra. Utiliza-se esse tipo de cobertura quando o vo entre os apoios permite o uso de caibros e deseja-se utilizar menor quantidade de ao do que o empregado em tesouras. Porm, projetos de coberturas mais complexas e de maiores vos podem utilizar o sistema de caibros devidamente dimensionados e, em alguns casos, utilizando perfis duplos (Imagem 6.2).

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    Centro d