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Light Steel FramingLight Steel Framing é uma designação utilizada internacionalmente para descrever um sistema construtivo queutiliza o aço galvanizado como principal elemento estrutural. São estruturas que não utilizam tijolo ou cimento,sendo que o betão (ou: concreto) é apenas empregue nas fundações ou caves. O sistema também é conhecido porEstruturas em Aço Leve, construção LSF ou construção com aço galvanizado.

Definição

Moradia construída segundo o sistema Light Steel Framing podendoobservar-se o esqueleto metálico antes da aplicação do revestimento

estrutural.

A palavra Steel indica a matéria prima usada naestrutura, o aço. A inclusão de Light, ou leve, indicaque os elementos em aço são de baixo peso uma vezque são produzidos a partir de chapa de aço comespessura reduzida. Também para focar essacaracterística, muitas publicações usam o termo LightGauge (gauge é uma unidade de medida, agora quaseem desuso, que define a espessura das chapas demetal). Outros designam o aço por Cold Formed Steel,ou seja, aço moldado ou enformado a frio, comoreferência ao processo de moldagem da chapa atravésde processos mecânicos à temperatura ambiente, talcomo a quinagem ou a perfilagem.

O termo Light também lembra que não é necessárioutilizar equipamentos e maquinaria pesada naconstrução. Também ressalta a flexibilidade, dado que permite qualquer tipo de acabamento exterior e interior. Alémdisso, o próprio peso do edifício é baixo, não só porque a sua estrutura é leve, mas também por que o Light SteelFraming é especialmente vocacionado para edifícios de pouca altura, em contraste com as estruturas pesadas degrandes prédios de apartamentos. Apesar de serem usados elementos em aço leve galvanizado para fins nãoestruturais em edifícios de maiores dimensões, o termo Light Steel Framing é especialmente usado para edifíciosresidenciais até dois ou três pisos, ou seja, edifícios leves. Também se emprega a palavra Light para lembrar afacilidade com que os materiais são aplicados em obras de reabilitação de edifícios antigos cujas estruturas, emborapesadas, possuem baixa resistência sísmica.Framing é a palavra usada na língua inglesa para definir um esqueleto estrutural composto por diversos elementosindividuais ligados entre si, passando estes a funcionar em conjunto, para dar forma e suportar o edifício e o seuconteúdo. A palavra também se refere aos processos usados para interligar os referidos elementos estruturais, sejamem madeira, ferro ou aço galvanizado. De difícil tradução em português (o termo mais aproximado seria caixilharia),tem-se optado por dizer estruturas.Assim, Light Steel Framing poderá traduzir-se por Estruturas em Aço Leve.

Origem e históriaPara definir os antecedentes históricos do Light Steel Framing é necessário remontar aos Estados Unidos, no SéculoXIX. Naqueles anos, a população do país multiplicou-se por dez sendo necessário recorrer aos materiais disponíveislocalmente e a métodos práticos e céleres que permitissem aumentar a produtividade na construção de novashabitações. A madeira, que era já o material de eleição dos povos colonizadores, passou a ser utilizada no novocontinente como principal elemento estrutural dos edifícios habitacionais e assim permaneceu até hoje.

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Ao terminar a Segunda Guerra Mundial, o aço era um recurso abundante e as empresas metalúrgicas haviam obtidogrande experiência na utilização do metal devido ao esforço da guerra. Primeiro usado nas divisórias dos grandesedifícios ou arranha-céus com estrutura em ferro, o aço leve moldado a frio passou a ser usado em divisórias deedifícios de habitação e acreditava-se que poderia substituir a inteira estrutura de madeira nas moradias.Um grande impulso foi dado nos anos 80 quando diversas florestas mais antigas foram vedadas à indústriamadeireira. Isto levou ao declínio da qualidade da madeira empregue na construção e a grandes flutuações no preçodesta matéria prima. Em 1991, a madeira usada na construção subiu 80% em quatro meses o que levou muitosconstrutores a passar a usar o aço imediatamente.Após este início explosivo mas pouco estruturado, criaram-se associações de técnicos e construtores e o LSF passoua ser encarado profissionalmente. O mesmo se pode dizer do mercado em Portugal. Com o aumento da consciênciado público em relação à fraca qualidade de execução de construções em alvenaria, é de esperar uma contínua procurade alternativas. Desde o início titubeante do LSF em Portugal no ano de 1995, a procura por casas com estrutura emaço tem sido constante. Nem sequer os fracassos e erros cometidos pelos pioneiros nesta área impediram o sucessodo LSF. Com a maior divulgação também passou a existir um melhor conhecimento por parte do público que tenderáa escolher os construtores mais bem preparados, para bem da indústria e dos consumidores.

Vantagens

Segurança estrutural

Edifício construído segundo o sistema Light Steel Framing podendoobservar-se o esqueleto metálico parcialmente coberto com o

revestimento estrutural, as placas de OSB.

Este é provavelmente o aspecto em que o futuroutilizador mais rapidamente pensará ao analisar apossibilidade de construir um edifício com estrutura emaço. O facto de se usarem materiais leves, em contrastecom o peso do betão, poderá levar muitos a duvidarimediatamente da resistência deste tipo de construções.No entanto, essa ideia poderá ser enganadora, devidoaos seguintes argumentos:A resistência da estrutura é assegurada pelo metal.Neste sentido uma casa no sistema Light Steel Framingnão difere de qualquer outra casa de alvenaria. Aresistência estrutural de qualquer casa vulgar éassegurada pelo uso de varas de ferro embutidas empilares e lintéis de cimento. No entanto, no primeirocaso, são usados perfis e vigas de aço galvanizado emespaçamentos de 60 cm ou menos. Tomando por hipótese uma habitação de tamanho normal, tendo um piso térreo eum superior, totalizando 200 m² por exemplo, são utilizados cerca de 1.300 metros de perfis ou montantes verticais,500 metros de vigas de piso, 500 metros de vigas de telhado e 800 metros de canais além de centenas de outroselementos metálicos essenciais.Isto representa mais de 10 toneladas de metal de alta resistência unidos por milhares de parafusos estruturais. Noentanto, neste exemplo, a casa seria muito mais leve do que uma vulgar visto não ser necessário todo o peso docimento ou do tijolo. Ou seja, praticamente todo o peso de uma construção LSF é proveniente do seu esqueletometálico estrutural.Pelo facto de não serem necessárias vigas ou colunas isoladas de apoio, todas as paredes exteriores podem ser consideradas como estrutura do edifício e por onde se reparte todo o peso das placas e andares. Assim, facilmente se compreende a extraordinária resistência sísmica destes edifícios. A inteira casa pode ser comparada a uma enorme caixa metálica reforçada por um revestimento estrutural, sendo usualmente escolhidas as placas de OSB para este

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efeito. Visto que não são empregues pontos de soldadura, são eliminados pontos frágeis de ruptura.

Colapso de edifício com estrutura em betão devido a sismo, Turquia1999.

A casa torna-se uma estrutura flexível, adaptando-se àsmínimas variações do terreno, não abrindo fissuras nasparedes e sem apresentar o risco de queda de colunasou de placas na eventualidade de um sismo violento.Para isto também contribui o baixo peso da inteiraedificação e a uniformidade na distribuição das cargas,atenuando os pontos de concentração de forças e detensões.Naturalmente, nem todo o tipo de aço é adequado àestrutura de um edifício ou corresponde ao exigido nalegislação aplicável às estruturas com perfisenformados a frio, tal como os Eurocódigos, sendonecessário recorrer a engenharia para a escolha correctado tipo de perfis a aplicar.

Esta vantagem do Light Steel Framing, fez disparar aconstrução de edifícios residenciais com estrutura em aço nos Estados Unidos, especialmente na Califórnia, naCoreia do Sul ou no Japão, visto que estas são zonas do planeta que correm graves riscos sísmicos.

Conforto

Pormenor de estrutura de cobertura metálica pelo interior de umedifício construído segundo o sistema Light Steel Framing.

Espera-se que os edifícios mantenham os seusocupantes confortavelmente protegidos dos elementos.Qualquer espécie de construção, desde fábricas asupermercados, vivendas a centros comerciais, deverãoprovidenciar um ambiente interno apropriado para asactividades mantidas no seu interior,independentemente das condições exteriores.Portanto, diversos atributos são necessários para queuma casa ofereça aos seus habitantes o necessárioconforto. As construções com estrutura em açodistinguem-se no isolamento térmico e acústico e naregulação da humidade no ambiente. Assim, este tipode estruturas são cada vez mais populares em paísescomo o Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, PaísesNórdicos, França, Alemanha, Coreia do Sul e Japão.

Isolamento térmico

Uma das mais apreciadas qualidades numa casa etalvez a menos conseguida, é o isolamento térmico. Osmateriais deveriam conferir à habitação um completoescudo contra as variações de temperatura e dehumidade sentidas no exterior. Nestes aspectos, umacasa com estrutura em LSF é completamente isolada do

exterior por placas de poliestireno expandido, OSB, vários centímetros de lã mineral e gesso cartonado. As características tanto do poliestireno como da lã mineral conferem ao edifício uma proteção térmica impossível de

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conseguir numa construção vulgar.Com todos estes materiais, o interior de uma construção LSF é considerado um ambiente de clima controlado. Istorepresenta uma poupança de energia que será cada vez mais significativa conforme o passar dos anos. Devido a isto,normalmente as habitações deste tipo são equipadas com ar condicionado ou sistemas de recuperação de calor delareiras visto que se exige um baixo consumo energético fornecer aos moradores o necessário conforto.

Isolamento acústico

Quantidade de perfis montantes estruturais num edifício construídosegundo o sistema Light Steel Framing.

Na maior parte das edificações modernas é necessáriolevar em consideração o som produzido em outrasdependências da casa ou mesmo o ruído proveniente doexterior. Muitas vezes pensa-se que a única forma deevitar a propagação do ruído é aumentar a largura dasparedes. No entanto, este problema poderia serresolvido caso se utilizassem materiais quecomprovadamente revelam ser maus condutores dosom, ao contrário do que acontece com o tijolo e ocimento.As lãs minerais, utilizadas na cavidade interior dasparedes, são eficazes não só pela sua estrutura comotambém pela sua densidade, sendo consideradas portestes laboratoriais como possuindo alto poder deisolamento acústico. No entanto, os restantes materiaistambém actuam como escudo dispersor dos ruídos. Nasparedes interiores, a utilização do gesso cartonadocontribui para reduzir a transmissão do som. Nasexteriores, além do gesso numa das faces, há ainda que contar com o OSB e ainda com o poliestireno expandido. Aslãs minerais são também colocadas no espaço entre as vigas de piso, (com até 250 mm de secção), minimizandobastante os ruídos aéreos, vantagem que não é possível obter numa construção convencional.Por estes motivos, uma casa com estrutura metálica tem uma sonoridade diferente de uma casa vulgar. O somproduzido no interior de uma divisão é reflectido pelas paredes e transmitido por elas, impedindo várias vezes mais apropagação do ruído do que uma parede de tijolo. Este efeito provoca um som diferente, dando a sensação de paredeoca quando se bate nas paredes, visto que o som do impacto não é totalmente transferido para a outra face.Os ruídos de impacto ou de percussão nos pisos podem ser minimizados ou mesmo eliminados pela aplicação de lãmineral de alta densidade, ou outros materiais adequados, directamente sob o OSB que reveste a estrutura da laje efinalmente aplicar o pavimento final.

Equilíbrio da humidade no ambiente

O excesso de humidade proveniente da respiração dos ocupantes e da utilização de águas quentes, provoca humidadenas paredes e vidros, muitas vezes chegando a escorrer água nessas áreas como resultado da condensação do vaporde água em contacto com as superfícies frias. Visto que o cimento e o tijolo são materiais frios, exige-se que oambiente esteja constantemente aquecido para evitar estas condensações que, não só enegrecem as paredes devido àproliferação de fungos, como mostram ser extremamente prejudiciais para a saúde. Numa casa LSF são empreguesmateriais isolantes que, por si só, mantêm o ambiente numa temperatura que evita tais condensações.Adicionalmente, todas as paredes interiores são revestidas a gesso cartonado que, sendo poroso, pode absorver oexcesso de humidade para depois o devolver ao ambiente quando este estiver mais seco.

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O facto de os edifícios com estrutura em aço galvanizado serem usualmente revestidos com Rebocos Térmicos peloExterior, a acrescentar ao isolamento com placas de lã mineral na cavidade das paredes entre perfis montantes,garante que o ponto de orvalho ou de condensação ocorra sempre no exterior da parede e nunca no seu interior, talcomo é habitual nas paredes convencionais com dois panos de alvenaria em tijolo entre os quais são colocadas placasde poliestireno. Esta solução deveria ser ventilada e drenada visto que o ponto de orvalho ocorre no interior dasparedes, sendo que isto raramente é feito em qualquer construção vulgar.

Rapidez de construçãoVisto que os materiais empregues na construção LSF são usualmente mais caros do que os usados na construçãoconvencional, é precisamente esta característica que torna economicamente acessível e competitiva esta soluçãoconstrutiva. Evidentemente, o tempo e a mão de obra estão intimamente ligadas com o custo final da obra.

Ganho em tempo

Pormenor de acabamento de telhado numa moradia com estruturaem Light Steel Framing.

O baixo peso dos materiais apesar das grandes dimensõesdos mesmos, a utilização de sistemas de fixaçãomecânica ao invés de cimento, a aplicação de argamassasde rápida secagem para rebocos exteriores, a facilitadacolocação de tubagens e condutores eléctricos devido anão ser necessária a abertura de roços e ainda muitasoutras técnicas fáceis e rápidas utilizadas nos edifíciosLSF, diminuem consideravelmente a mão de obra e,consequentemente, o tempo necessário para a conclusãodos trabalhos. Assim, é usual conseguir uma redução demetade do tempo necessário para a construção quandocomparada com a construção convencional. Nashabitações com estrutura metálica poupa-se na mão deobra e investe-se na qualidade dos materiais básicos.

Redução de custos

Apesar de se utilizarem profissionais especializados eexperientes, obviamente com vencimentos superiores aosrestantes trabalhadores da construção civil, o rendimentodos mesmos é superior à média o que se traduz emreduções no valor da mão de obra e a consequentediminuição do custo final. Além das vantagens nasegurança e no conforto, o aumento previsto no númerode construções com estrutura metálica tornará este tipo dehabitações mais comuns e, portanto, ainda maiscompetitivas no que concerne ao custo final. O aumento de consumo de certo tipo de materiais e equipamentoobrigará à diminuição do preço de aquisição de matéria prima até se alcançarem valores semelhantes aos daconstrução vulgar. Perspectivam-se, a médio prazo, melhores condições para futuros compradores e construtoresdeste sistema.No entanto, mesmo na actualidade, existem meios de diminuir os custos de produção de forma a alcançar valores deconstrução bastante competitivos. Uma delas é a recorrer a arquitectura e engenharia inteiramente idealizadas para osistema LSF. Evidentemente, qualquer tipo de construção concebida para os métodos vulgares pode ser convertidapara o sistema Light Steel Framing sem encargos para o cliente e sem alterar em nada o aspecto final pretendido. No

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entanto, caso a moradia seja concebida desde raiz, segundo o sistema, permitirá uma melhor racionalização dosespaços e uma substancial poupança na colocação dos elementos estruturais e de revestimento.Outra forma de diminuir custos acontece na construção de vivendas geminadas ou em banda, em urbanizações ou emprédios. Neste tipo de construção massiva a maior parte das paredes e secções de piso e de telhado poderão serfabricadas previamente em armazém. Este é um método de construção tanto mais eficiente quanto mais se repetiremos referidos elementos. Os perfis e vigas são fabricados segundo as medidas necessárias evitando desperdícios dematerial. Muitos dos elementos de revestimento são colocados na estrutura antes desta ser erguida e colocada nolocal. A velocidade de trabalho neste método pode chegar a ser três vezes maior do que na construção dos perfis nolocal e tem ainda a vantagem de poder ser realizado em local protegido de qualquer tipo de condições atmosféricas.

Versatilidade na construção

Parafusos de cabeça sextavada com broca, adequados paraconstrução Light Steel Framing.

O sistema construtivo LSF possui ainda a vantagem dese adaptar a qualquer tipo de projecto, desde as maissimples e lineares garagens até vivendas de arquitecturabastante elaborada. As características de resistência dosperfis usados permitem erigir edifícios até um máximode três pisos acima do solo. Em casos de alturasuperior, poder-se-á empregar outro tipo de estruturametálica, usando o ferro, tal como se utiliza naconstrução de pontes.O sistema pode também ser utilizado em outros tiposde construções tal como armazéns, fábricas, garagens,hangares, entre outros. Este tipo de estruturasadaptam-se também a grandes obras de recuperação ereabilitação de edifícios antigos. Muitos destes foram construídos em estrutura de madeira e ferro pesado. Mesmograves deficiências estruturais poderão ser solucionadas pelo uso de vigas leves de aço galvanizado tanto empavimentos como em telhados.

Construção sustentávelNo ano de 1987, a Comissão Mundial da ONU sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento apresentou umdocumento chamado Our Common Future onde se cunhou o termo agora popular de Desenvolvimento Sustentável.A sua definição básica é:

"Desenvolvimento Sustentável é o progresso ou desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente semcomprometer a capacidade das futuras gerações satisfazerem as suas próprias necessidades."

A ideia de desenvolvimento sustentável começou a difundir-se à medida que crescia a consciência sobre os limitesdos recursos naturais. As muitas frentes de discussão sobre o assunto enveredaram por aspectos económicos, sociaise ambientais, tais como a busca de formas alternativas de energia substituindo o petróleo, o tratamento de florestaspara evitar a sua extinção ou o exercício de uma arquitectura sustentável.Quanto à construção, muito pode ser feito para defender o meio ambiente e o sistema LSF pode, sem dúvida, serconsiderado uma construção sustentável, ou denominada pelo popular termo "green building" visto que promoveuma maior eficiência económica, uma enorme poupança de recursos naturais e humanos e um menor impactoambiental nas soluções adoptadas nas fases de projecto, construção, utilização, reutilização e reciclagem daedificação.

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Reconstrução de cobertura com mansardas em edifício antigo usandoo sistema Light Steel Framing.

Numa construção LSF, o baixo peso dos materiaisreduz os meios de transporte, e o consequente consumode combustível. O peso lançado sobre os solos,especialmente no caso de encostas ou terrenosinstáveis, é extremamente reduzido. Também os ruídosde máquinas transportadoras e elevatórias é eliminado.Apesar das grandes dimensões dos mesmos, autilização de sistemas de fixação mecânica, a aplicaçãode argamassas de rápida secagem para rebocosexteriores, a facilitada colocação de tubagens econdutores eléctricos devido a não ser necessária aabertura de roços e ainda muitas outras técnicas fáceis erápidas utilizadas nos edifícios LSF, diminuemconsideravelmente a mão de obra e, consequentemente,o tempo necessário para a conclusão dos trabalhos,diminuindo ruídos, constante movimento de veículos e outros impactos na vizinhança. Em toda a obra a água épraticamente desnecessária. Todos os materiais empreguem na estrutura e no elemento térmico são provenientes deempresas certificadas, gigantes mundiais que se preocupam com o meio ambiente dedicando grande parte da suainvestigação ao desenvolvimento sustentável. No entanto, todos estes aspectos referem-se apenas ao período da obra.Depois de pronta, existe grande poupança de energia devido ao bom isolamento do edifício. Visto que o gesso regulaa humidade interior, contribui para um ambiente mais saudável. Alterar a disposição de paredes permite reutilizar ometal da estrutura. Também a totalidade dos materiais usados na estrutura e no isolamento térmico de um edifícioLSF pode ser reciclado ou reaproveitado na totalidade. Tanto o aço como o betão ou o tijolo, possuem muita energiaincorporada, isto é, energia usada na fabricação do material, no entanto, o aço têm o seu uso justificado pelapossibilidade de reciclagem. As placas OSB são produzidas exclusivamente com árvores plantadas para o efeitoutilizando apenas exemplares jovens e de pequeno diâmetro, o que permite a reposição frequente da floresta. E istosão apenas alguns exemplos.

Reabilitação urbana

Edifício com gaiola pombalina recuperado usando sistema LightSteel Framing.

O baixo peso do aço e dos restantes materiais usados noLight Steel Framing, tornam este método construtivoideal para reabilitar ou remodelar edifícios antigos.Especialmente em certas zonas urbanas, algumas delasde difícil acesso como no centro histórico de certascidades, a utilização de materiais mais leves reduz asdificuldades de transporte e elevação. Também, o baixopeso dos materiais empregues, muitas vezes elimina anecessidade de reforçar a estrutura do edifício. Emalguns casos, esta vantagem torna o LSF a únicaalternativa possível para dividir espaços ou acrescentarum novo piso. O LSF mostra ser especialmentevantajoso na substituição de pisos em madeira outelhados já degradados.

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Custos finaisApesar das vantagens da construção LSF e das preocupações ambientais, o preço continua a constituir um factorimportantíssimo na tomada de decisão . Algumas pessoas confundem este tipo de edifícios com construçõespré-fabricadas e imaginam que o preço deverá ser muito mais baixo que os praticados na construção vulgar.

Não é construção pré-fabricada

Urbanização de edifícios com estrutura em aço indiferenciáveis dosvulgares.

Na verdade, uma construção Light Steel Framing é tãopré-fabricada quanto uma em alvenaria. Tal como ostijolos já vêm prontos de fábrica e depois sobrepostosno local, o mesmo acontece com os perfis, queusualmente necessitam de ser cortados em obra. Asentidades bancárias não financiam pré-fabricados vistoque a obra pode, em teoria, ser desmontada edeslocada. Num edifício com estrutura metálica só épossível demolir o edifício tal como em qualquer outrocaso, sendo que o aspecto final é rigorosamente igualao de qualquer outra casa. E naturalmente o acesso aocrédito decorre como habitualmente em qualquerconstrução vulgar. As construções Light Steel Framingsão completamente iguais, tanto pelo exterior comopelo interior a qualquer outra construção. O que varia éa estrutura metálica que lhe confere mais segurança e os materiais de isolamento térmico e acústico que lhe garantemmais conforto.

Preços competitivosEmpregam-se os mais recentes materiais, eficientes e tecnicamente evoluídos actualmente disponíveis no mercadoda construção civil. Os níveis de segurança e conforto são muito superiores à habitação média que usualmente seconstrói usando o cimento e o tijolo. Naturalmente, a maior qualidade tem o seu custo. Apesar disso, as construçõescom estrutura em aço são comercializadas por valores semelhantes a qualquer outra habitação. Isto é possível devidoà menor utilização de mão de obra, a uma gestão eficiente dos profissionais envolvidos e à racionalização dos meiosde transporte e maquinaria. Ou seja, menos tempo de construção resulta numa poupança substancial de recursos oque permite alcançar valores finais competitivos. Além disso, o custo inicial também pode ser rentabilizado com opassar do tempo devido a uma menor manutenção e a uma considerável poupança energética na climatização.

Ligações externas• (em português) - Página de um gabinete de engenharia dedicado ao LSF [1]

• (em inglês) - Associação norte-americana dedicada ao LSF [2]

• (em inglês) - Associação norte-americana de engenharia dedicada ao LSF [3]

• (em inglês) - Maior feira mundial dedicada ao LSF [4]

• (em inglês) - Centro educacional de LSF promovido pelo American Iron and Steel Institute [5]

• (em inglês) - Instituto sueco especialmente vocacionado para o LSF [6]

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Referências[1] http:/ / www. futureng. com/[2] http:/ / www. steelframingalliance. com/[3] http:/ / www. lgsea. com/[4] http:/ / www. metalcon. com/[5] http:/ / web. umr. edu/ ~ccfss/[6] http:/ / www. sbi. se/

Fontes e Editores da Página 10

Fontes e Editores da PáginaLight Steel Framing  Fonte: http://pt.wikipedia.org/w/index.php?oldid=19600707  Contribuidores: Lusitana, Mosca, NelsonCM, Orbium, Rei-artur, Steelman, Xandi, 9 edições anónimas

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