UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOSCENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL EXECUÇÃO DE HABITAÇÕES POPULARES COM SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME WAGNER LUIS YAMASHIRO ORIENTADOR: PROF. DR. JOSÉ CARLOS PALIARI SÃO CARLOS-SP 2011 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL EXECUÇÃO DE HABITAÇÕES POPULARES COM SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAME WAGNER LUIS YAMASHIRO Trabalho apresentado ao departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de São Carlos como requisito para obtenção do título de Engenheiro Civil. ORIENTADOR: PROF. DR. JOSÉ CARLOS PALIARI SÃO CARLOS-SP 2011 2 Agradeço a todos que, direta ou indiretamente, colaboraram com a execução deste trabalho, meu orientador, os professores do Departamento de Engenharia Civil, meus amigos, e os profissionais que colaboraram com a pesquisa deste trabalho. 3 AGRADECIMENTOS Ao Prof. Dr. José Carlos Paliari, orientador do Trabalho de Conclusão de Curso, por todo empenho, sabedoria, compreensão e, acima de tudo, exigência. Gostaria de ratificar a sua competência, participação com discussões, correções, sugestões que fizeram com que concluíssemos este trabalho. Aos meus familiares que sempre me deram amor e força, valorizando meus potenciais. A todos os meus amigos e amigas que sempre estiveram presentes me aconselhando e incentivando com carinho e dedicação. A todas as pessoas que, direta ou indiretamente, contribuíram para a execução desse Trabalho de conclusão de curso. 4 RESUMO O setor da construção civil brasileira ainda se baseia em construções altamente artesanais, caracterizados pelo alto índice de desperdício de insumos e mão-de-obra, retrabalhos, grande geração de resíduos sólidos e baixa produtividade. Estes fatores dificultam a redução do déficit habitacional do país, já que um grande número de unidades habitacionais é necessário em um curto espaço de tempo, ao mesmo tempo em que o impacto ambiental da construção civil atual deve ser considerado. Uma possível solução seriam sistemas construtivos alternativos aos predominantes no setor atualmente, buscando uma maior racionalização de materiais e melhor aproveitamento da mão-de-obra. Este estudo analisa características do Light Steel Frame, sistema já utilizado em grande escala em diversos países, porém pouco difundido no Brasil. Palavras-chaves: Light Steel Frame, construção racionalizada, construção enxuta, construção industrializada. 5 system has been used widely in many countries. This study examines characteristics of Light Steel Frame. but not yet widespread in Brazil. manufactured construction.ABSTRACT The Brazilian construction industry is still based on highly artisanal construction. streamlined construction. A possible solution would be alternative building systems. characterized by high rate of waste of materials and workmanship. lean construction. in the oposition of building techniques prevalent in the industry today. while the environmental impact of civil construction should be considered. great generation of solid waste and low productivity. rework. seeking a further rationalization of materials and better use of workmanship. since a large number of housing units is required in a short period. Keywords: Light Steel Frame. 6 . These factors make difficult housing deficit reduction. .......... 48 Figura 23 ......................Vila Dignidade...........................Locação da tubulação ................. Fonte: (MARIUTTI........... 34 Figura 16 ...... Ribeirão Preto (2011)......Acabamento texturado sobre as placas ...................... 30 Figura 12 .......................................Perfis típicos........................... ......... ........... 42 Figura 20 ................................. 49 Figura 24 – Fotografia da Construção Energitérmica Assísmica ...................... 49 7 ........................................................... 2000....Chile............. 23 Figura 8 – Estrutura laje e cobertura (Fonte: SOUSA e MARTINS..........................................................................40 m2) (Fonte: MARIUTTI......................................... 30 Figura 13 – Fundação com pontos hidráulicos e sanitários .......................................................................Instalação dos painéis verticais e detalhe de abertura........................................................Fotografias da obra Residencial Villa Alpina (Construtora EPO Engenharia) .................................Fotografia da obra Petrobrás – Comperj................................Painéis com aberturas ...... 2009) .................................... 19 Figura 4 ................. 2009)..... ......................................... 2010) ................................ Avaré...................................................... 2009) ................ 22 Figura 7.. 37 Figura 18 ........................................................... 38 Figura 19 – Planta da primeira Vila Dignidade (CDHU).....................................................................Orientação das fibras madeira nas diferentes camadas de uma placa de OSB.......................... 36 Figura 17 ..................... 2008).............................................................. 21 Figura 6 – Detalhe laje radier............... Araraquara (2011)................. 26 Figura 10 ..................Instalação do fechamento interno utilizando o gesso acartonado (JARDIM e CAMPOS.......................... 20 Figura 5 – Elementos de fixação ............ ............ (Fonte: SOUSA e MARTINS........... 16 Figura 3 ...........................................................................Treliça de contraventamento ............... 15 Figura 2 – Wood Frame (Fonte: Penna.................... 33 Figura 15 ......... 2011) ................. 48 Figura 22 ................................Projeto popular (A =41............................. 32 Figura 14 ................Placas cimentícias instaladas ................................................................................................ 2010) .... 24 Figura 9 ....... Fonte: (MARIUTTI.................................... 27 Figura 11 – Vila Dignidade................................................................. 46 Figura 21 – Fotografias da obra – Complexo de Urucu......................................... ......................................................LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Construção de uma residência em “Light Steel Framing”...............................................................Comparativo de desempenho térmico (Fonte: NORTH AMERICAN STEEL FRAMING ALLIANCE............................................... .............. 41 Tabela 4 ....................................................................................LISTA DE TABELAS Tabela 1 ..................................... 18 Tabela 2 – Custos de construção em cada sistema..... .......... .......................................................................................................................................................Estudo comparativo de etapas entre o sistema de construção convencional e o de Light Steel Frame....................Cronograma de execução para a residência popular – Light Steel Framing ...................................... 44 Tabela 6 – Tabela comparativa de emissão e quantidade de árvores nos modos de construção alvenaria estrutural e steel framing................................................................................. 43 Tabela 5 ........Exigências normativas para revestimento metálico dos aços para a fabricação de perfis no LSF .............................................Cronograma de execução para a residência popular (Alvenaria) ................ 40 Tabela 3 .................... 47 8 .................................................................. ...................................................................................................3..............2 Histórico do LSF ........................................................................ 29 4................. 21 4.......... 31 6 METODOLOGIA ......................................1 Aço ........................... 15 4..........................1 Definição do sistema construtivo LSF .................................................................................................................4 Etapas construtivas .......... 24 4............................................................................................... 39 7 RESULTADOS .......................................... 26 4...... 14 4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .........4.........3 Lajes e coberturas ..... 18 4.....................................................................1 DETALHAMENTO DO OBJETIVO ............................................................................................................................... 18 4............................................................................................................................................................4........................................3........8 Mercado... 17 4.....................4............................ Materiais componentes do LSF ........................................................................................................................................................................... 40 9 ............................................................5 Fechamento ...................................................................................................................................................................................4..........................................................3.......................................................................................................................................................................6 Desvantagens do sistema ... 15 4..4.....5 Vantagens do sistema .. 21 4.2 Perfis metálicos............................................................................................................................................................................................ 13 2................................2 Painéis .........................................................................................................SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................................................3...................................................3 Revestimentos de fechamento ........... 23 4................... 30 5 MÉTODO EXECUTIVO ......................................4 Isolamentos ............... 16 4..................................................................... 25 4................................................................................................................................... 13 3 JUSTIFICATIVA ................................................................1 Fundação ..................... 17 4...................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 22 4.......................... 28 4....... 11 2 OBJETIVOS.............................................................................................................7 Habitações populares ......... .....................................7................................................................................................ 50 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..........................................................................................1 Construção light steel frame x Construção convencional ............................2 Exemplos de obras em steel framing........................... 47 8 CONCLUSÕES ................................................................ 40 7...... 52 10 .............................................................. aprovado em maio de 2011. o Light Steel Framing (LSF) surge como um sistema construtivo a ser explorado. em contraposição ao aumento de demanda junto ao mercado. em grande parte devido à nacionalização dos componentes e o desenvolvimento da indústria siderúrgica brasileira. principalmente. Apesar do início voltado para a construção de edificações comerciais e casas de alto padrão. 2010). Neste contexto de racionalização e industrialização da construção. com mão-de-obra qualificada. No entanto. produção seriada e em escala.1 INTRODUÇÃO Desde o ano de 2005. o caminho para mudar tal quadro passa necessariamente pela construção industrializada. o mercado da construção civil vem crescendo no Brasil. otimização dos custos mediante a contenção do desperdício de materiais. o aumento da competitividade tem exigido das empresas brasileiras um melhor aproveitamento de seus recursos por meio da adoção de novas estratégias empresariais (MILAN. 2006). pelo desperdício. já que o peso do aço na composição de custos é majoritário (SANTIAGO et al. o programa apresenta características e necessidades 11 . há notável crescimento na concorrência entre as empresas construtoras e/ou incorporadoras. o mercado tem sinalizado que esta situação deve ser alterada e que o uso de novas tecnologias é a melhor forma de permitir a “industrialização” e a racionalização dos processos (FREITAS e CRASTO. caracterizada pela baixa produtividade e. Porém. durabilidade e flexibilidade de projeto. racionalização dos processos e cronogramas rígidos de planejamento e execução. 2010). Neste contexto. possibilitando aplicações em diversas tipologias de edifícios (SANTIAGO et al. Sendo assim. Recentemente o Governo Federal lançou a segunda fase do programa Minha Casa. Minha Vida (MCMV). a construção de pequeno porte no Brasil ainda é predominantemente artesanal. com investimento previsto de aproximadamente 72 bilhões de reais até 2014. Com previsão de contratação de 2 milhões de unidades habitacionais neste período.. Tal sistema vem ganhando espaço no Brasil em construções dos mais diversos usos e já conta com a disponibilidade no país de todos os insumos para sua execução. padronização. 2011). O sistema LSF apresenta inúmeras vantagens como rapidez na execução. Segundo Freitas e Crasto (2006).. cenário que se estende à construção residencial unifamiliar (casas). o LSF vem se apresentando gradativamente como uma alternativa viável para construção de habitações populares. haja vista o cenário econômico e habitacional encontrado atualmente. fazendo com que. as características positivas do sistema construtivo como velocidade de execução. principalmente produção em série e velocidade de execução. Portanto. o Brasil possui condições para adoção em larga escala do LSF. racionalização e qualidade elevada do produto final possam ser utilizadas para a redução do déficit habitacional brasileiro. O custo das edificações em LSF tende a cair com a massificação da produção. 12 . respectivamente.favoráveis aos métodos construtivos industrializados. 1 DETALHAMENTO DO OBJETIVO Dentro destes tópicos.2 OBJETIVOS O objetivo desta pesquisa é apresentar o método construtivo Light Steel Frame (LSF) na execução de habitações populares. Características de projeto e desempenho serão também observadas. 13 . O estudo observará características específicas do sistema LSF e sua adequação à proposta de utilização nos seguintes quesitos: Projeto Execução Desempenho 2. vale salientar que o enfoque do estudo será dado principalmente na execução e viabilidade do método construtivo. destacando vantagens e desvantagens em relação às edificações equivalentes executadas em métodos tradicionais de concreto armado ou alvenaria estrutural. dada a estreita relação entre as etapas. além de simples acesso para manutenção. o LSF deve ser considerado devido à agilidade inerente do método. Liberdade arquitetônica. elétricas e de gás. Do ponto de vista ambiental. o que representa 55% do total de resíduos sólidos urbanos gerados no período. pois a indústria da construção civil brasileira é atualmente um dos setores mais poluidores sendo que. podem contribuir na diminuição de tais resíduos sólidos gerados por perdas e desperdício de materiais de construção. 14 . Facilidade na acomodação dos sistemas prediais. Menor quantidade de resíduos gerados na obra. propiciando um desenvolvimento mais sustentável do setor. Para o estudo de viabilidade deve ser feito uma análise global de custos além de observados aspectos como: Quando o tempo de obra é um fator preponderante. sistemas construtivos baseados no que é denominado lean construction. Bom isolamento acústico e térmico. Alívio nas fundações possibilitado pelo baixo peso estrutural e boa distribuição de esforços. como instalações hidráulicas. Este último item merece destaque.3 JUSTIFICATIVA Apesar de ser um sistema construtivo consolidado em um grande número de países desenvolvidos. segundo estudo da SindusCon-SP (2010). o LSF ainda é pouco explorado tendo em vista as vantagens que poderiam ser obtidas com sua utilização em determinadas situações. ou em tradução literal “construção enxuta”. somente a cidade de São Paulo produz diariamente 17240 toneladas de resíduos de obras e de demolição. 1 Definição do sistema construtivo LSF O “Light Steel Framing” é um sistema construtivo estruturado em perfis de aço galvanizado formados a frio. É um sistema construtivo aberto – que permite a utilização de diversos materiais. de forma a garantir os requisitos de funcionamento da edificação. Apresenta. flexível – pois não apresenta grandes restrições aos projetos. projetados para suportar as cargas da edificação e trabalhar em conjunto com outros subsistemas industrializados. 2009). pois é revestido por placas de gesso acartonado. customizável – permitindo total controle dos gastos já na fase de projeto.4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A revisão bibliográfica aborda as definições e características do sistema construtivo Light Steel Frame. A Figura 1 mostra a construção de uma residência no sistema “Light Steel Framing”. Figura 1 – Construção de uma residência em “Light Steel Framing”. bem como os materiais utilizados. racionalizado – otimizando a utilização dos recursos e o gerenciamento das perdas. há uma breve discussão sobre a utilização desse sistema em habitações populares e situação no mercado atual. resistência exigida por normas à incêndios . material com elevada resistência ao fogo. além de durável e reciclável (SOUSA e MARTINS. Posteriormente. 4. A utilização do aço 15 . Figura 2 – Wood Frame (Fonte: Penna. com 230 MPa. garante um ótimo desempenho contra corrosão (SANTIAGO et al. recorreu-se à utilização dos materiais existentes no local (madeira) utilizando conceitos de praticidade. zincado de alta resistência. para atender à forte demanda por habitação. a origem do sistema em Framing remonta ao século XIX. entre os anos de 1810. velocidade e produtividade originados na revolução industrial e adaptados às construções industrializadas. Este método consistia na utilização de estrutura constituída por peças de madeira serrada de pequena seção transversal conhecidos por “Ballon Framing” e fechados por peças de madeira. ou seja. 2009) 16 . devido ao grande crescimento da população em um período curto de tempo.galvanizado ZAR230.2 Histórico do LSF Apesar de ser considerada uma tecnologia nova. quando os Estados Unidos começaram a conquista do território americano e 1860. ao Oceano Pacífico. originando o sistema construtivo “Wood Frame” que se tornou a tipologia residencial mais comum nos Estados Unidos. quando a imigração chegou à Costa Oeste. 2009). 2009). com 180g/m² de liga de zinco para ambientes não marinhos e com 275 g/m² de liga de zinco para ambientes marinhos. como ilustra a Figura 2 (PENNA. 4.. Nesta ocasião. o que levou muitos construtores a passar a usar o aço imediatamente (BELIVAQUA. o custo da madeira usada na construção subiu 80% em quatro meses.1 Aço O aço é um material natural e sua matéria-prima. Isto levou ao declínio da qualidade da madeira empregada na construção e a grandes flutuações no preço desta matéria prima. Um grande impulso foi dado nos anos de 1980 quando diversas florestas mais antigas foram vedadas à indústria madeireira. além da alta performance estrutural proporcionada pelo sistema (BELIVAQUA. o LSF ganhou grande aplicabilidade. o oxigênio é separado do ferro. substituindo a madeira com as vantagens de baixo peso. Em 1991. 2005). sendo inicialmente aplicado em edificações destinadas aos padrões de renda média e alta. 2010). o aço moldado a frio passou a ser usado em divisórias de edifícios de habitação e acreditava-se que poderia substituir a estrutura de madeira nas moradias. o aço era um recurso abundante e a siderurgia havia obtido grande experiência na utilização do metal devido ao esforço da guerra. Possui características vantajosas como: não produzir resíduos e 17 . deste modo possibilitando a expansão de sua utilização também para habitações populares (GUIZELINI. 1993). A maior difusão do sistema e o conseqüente aumento da escala de produção dos materiais nele utilizados propiciaram um custo final da construção consideravelmente inferior. a indústria norte-americana do aço foi alavancada pela alta dos preços da madeira. Durante o processo de produção. Em 1993. identificando que o aço representava a melhor opção para a construção de residências no sistema em “framing”.3. Materiais componentes do LSF 4. é um dos elementos mais abundantes no planeta.Ao terminar a Segunda Guerra Mundial. e o LSF passou a ser encarado profissionalmente. Nesta época criaram-se associações de técnicos e construtores. O LSF chegou ao Brasil no inicio da década de 90. Neste contexto. produção em larga escala e homogeneidade do material. O resultado é um elemento puro: um material homogêneo que não emite nenhuma substância que agrida o meio-ambiente. Neste mesmo ano foi publicado um estudo pela National Association of Home Builders (NAHB. Inicialmente utilizado em divisórias dos grandes edifícios com estrutura em ferro.3. 4. o ferro. 2005). oferece excelentes soluções para isolamento acústico. 4. Tabela 1 . vigas de piso. As montagens mais usuais de LSF utilizam combinações de seções transversais “U” enrijecido (Ue) e “U” simples.2 Perfis metálicos Os perfis são utilizados na composição de painéis estruturais de paredes. tesouras de telhado.3. Além destes perfis pode ser necessária a utilização de tiras metálicas com a função de contraventamento da estrutura. 18 . treliças. mas há sistemas de montagem que empregam apenas seções Ue. economia de tempo ao permitir uma maior velocidade de execução. é flexível e é 100% reciclável (CBCA. resistente a terremotos.Exigências normativas para revestimento metálico dos aços para a fabricação de perfis no LSF A figura 3 abaixo ilustra os perfis utilizados em uma construção típica em LSF. vigas secundárias. o aço é magneticamente neutro. possui uma vida útil longa. A Tabela 1 mostra as exigências normativas para revestimento metálico dos aços para a fabricação de perfis no LSF (BELIVAQUA.seus derivados são totalmente reutilizáveis. economia de materiais e ajuda a preservar o solo (baixo peso dos perfis utilizados permite fundações menores que não exigem escavações gerando entulho e conseqüentes viagens de caminhão). 2009). entre outros componentes. 2011). permite economia de energia através de alto isolamento e baixa inércia térmica. A 19 . e os painéis mistos ou compostos por placas de OSB revestidos por uma camada cimentícia.3.3 Revestimentos de fechamento Atualmente.Figura 3 . É produzido a partir de partículas (strands) de madeira orientadas em três camadas perpendiculares .Perfis típicos 4.unidas com resinas e prensadas sob altas temperaturas. para uso em ambientes internos. em duas fases: na primeira é feita a moagem e calcinação da gipsita. Quanto ao emprego. para áreas molhadas. os painéis de OSB (Oriented Strand Board). as hidrófugas. tais como banheiros. para paredes com exigências especiais de resistência ao fogo (AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE. b) Placas de OSB O OSB (Oriented Strand Board) é um painel estrutural composto por camadas cruzadas. 1996). cozinhas e áreas de serviço e as resistentes ao fogo.o que aumenta sua resistência mecânica e rigidez . na segunda fase é que se dá a conformação dos painéis. a) Gesso Acartonado O gesso acartonado é fabricado a partir do minério de gesso ou gipsita. que lhe confere alta resistência mecânica e rigidez. agregando à massa de gesso cartões nas duas faces para a composição da placa. para as estruturas em LSF existem basicamente quatro tipos de revestimento utilizados: as placas de gesso acartonado (dry wall). as placas cimentícias. existem três tipos de placas: as normais. 4 Fixação A fixação das paredes às fundações é efetuada através de buchas de ancoragem providas de porca de aperto. Conforme a condição em que se encontra o suporte em concreto. 2005). tapumes e divisórias. decks e plataformas. podendo substituir plenamente os compensados estruturais (MENDES. poderão ser empregues buchas químicas. reforçados por fios e/ou fibras sintéticas e/ou naturais e que podem ser parafusados diretamente nos perfis de aço zincado. 4. 2005).Figura 4 mostra a orientação das fibras madeira nas diferentes camadas de uma placa de OSB (MENDES.Orientação das fibras madeira nas diferentes camadas de uma placa de OSB. armações para mobiliários. Suas propriedades mecânicas se assemelham às da madeira sólida. empacotamento e engradamento. A diferenciação em relação aos aglomerados de madeira tradicionais se refere à impossibilidade de utilização de resíduos de serraria em sua composição. Figura 4 . pequena espessura e boa durabilidade (SOUSA e MARTINS. Todas as peças metálicas da estrutura são 20 . possuem flexibilidade no acabamento. pallets para estocagem a seco. dentre outros (MENDES. composto de cimento Portland e agregados naturais. Atualmente. bases para paredes e pisos de construções residenciais.3. as chapas de OSB podem ser utilizadas em forros para telhados. 2009). c) Placas cimentícias As placas cimentícias são painéis para fechamento interno ou externo de paredes. 2005). baixo peso. baixa condutividade térmica. a transmissão da ação da estrutura à fundação se dá uniformemente.4 Etapas construtivas O steel frame fundamenta-se em um sistema construtivo racional disposto por perfis leves de aço galvanizado. Os materiais de revestimento da estrutura.4. também são fixos através de parafusos. chapas e fitas metálicas).1 Fundação Uma grande vantagem do sistema é a tendência de gerar uma estrutura leve e. guias. conseqüentemente. de maneira geral. tanto pelo interior como pelo exterior. 2011). v Figura 5 – Elementos de fixação 4.Os parafusos diferem em comprimento e espessura. de modo a se transformar em uma espécie de esqueleto que se torna a estrutura da edificação. Cabe ao engenheiro projetista selecionar o tipo e a quantidade de parafusos a colocar em cada conexão (FUTURENG. auto-perfurantes e auto-roscantes. simples. As soluções mais empregadas 21 .interligadas através de parafusos de aço galvanizado. ao longo de toda sua extensão. 4. Os painéis são constituídos por perfis metálicos (montantes. que formam paredes estruturais e não estruturais depois de receber os painéis de fechamento. conforme os locais em que são empregues. os parafusos abrem o seu próprio orifício e não necessitam de porca. bem como no formato da cabeça ou da broca. Por ser constituído por uma grande quantidade de perfis verticais estruturais. Ou seja. cantoneiras. as fundações podem ser. requer uma boa impermeabilização a fim de se evitarem infiltrações e umidade (SOUSA E MARTINS. 4. Todos os tipos de ancoragem requerem uma guia. sapatas corridas e blocos sobre estacas. de resistência e sistema de fixação entre as peças. Trata-se de um perfil estrutural na posição horizontal e nele são presos os montantes ou chamados perfis verticais (Figura 6) (SOUSA E MARTINS.4. sendo que cada um é projetado para receber uma pequena parcela de carga. a ancoragem da estrutura deve ser bem dimensionada e executada. o que possibilita a utilização de perfis conformados com chapas finas de aço. Tanto a disposição dos montantes dentro da estrutura dos painéis.para fundações de construções em steel frame são o radier. Ancoragem é a maneira construtiva que a estrutura deve se prender à fundação e permitir que a transmissão dos esforços impeça qualquer deslocamento indesejável. Como qualquer fundação.2 Painéis O conceito estrutural do sistema “Light Steel Framing” é dividir as cargas em um maior número de elementos estruturais. Para que o conjunto estrutura-fundação interaja de maneira a não causar deslocamentos. como suas características geométricas. Figura 6 – Detalhe laje radier. fazem com que 22 . 2009). 2009). e na horizontal como pisos.4. A concepção do sistema SLF proporciona o trabalho conjunto dos painéis. (Fonte: SOUSA e MARTINS.este esteja apto a absorver e transmitir cargas verticais e horizontais. pessoas. Os painéis instalados na vertical são utilizados como paredes. Os verticais. são os contraventamento e as placas de fechamento estruturais (JARDIM e CAMPOS. consecutivamente da edificação do sistema. travando-se entre si e gerando uma integridade na estrutura (Figura 7). 2008). Figura 7. Tem a altura da alma determinada pelo vão entre apoios. 2009). 2006).Instalação dos painéis verticais e detalhe de abertura. podendo ser trabalhada muitas vezes com treliças planas para vencer maiores vãos (Figura 8) (SARMANHO. mobiliários e ainda servem de estrutura de apoio do contrapiso. 2009) 4. sujeitos ao peso próprio. 23 . São perfis denominados vigas de piso. Nas aberturas correspondentes às portas e janelas nos painéis portantes é necessária a utilização de elementos estruturais para redistribuição das solicitações dos montantes interrompidos (SOUSA e MARTINS. trabalhando como a estrutura da edificação. Outros podem ser empregados nas paredes com a finalidade de vedação. na sua maioria. são portantes. recebendo as cargas e dando estabilidade ao conjunto.3 Lajes e coberturas A laje da construção Steel Frame rege os mesmos princípios de separação e modulação determinada pelas cargas submetidas. Os elementos estruturais mais utilizados para garantir a estabilidade estrutural dos painéis e. fibrocimento. quando se utiliza uma chapa metálica ondulada aparafusada às vigas e preenchida com concreto que serve de base ao contrapiso. cerâmicas. a laje pode ser do tipo úmida. As atuais crises energéticas vêem reforçar a necessidade de utilização de materiais e procedimentos eficientes de forma a garantir o isolamento e conservação de 24 . 2006). entre outras (SARMANHO. 2006). De acordo com a natureza do contrapiso. Hoje. com o avanço tecnológico dos produtos e processos de cálculo. 4. consegue-se mensurar a real necessidade do isolamento e quantificar o material isolante necessário. Portanto. podem ser utilizadas com telhas metálicas. Ou pode ser do tipo seca quando placas rígidas de OSB. Construtivamente.4 Isolamentos Anteriormente. 2009). cimentícias ou outras são aparafusadas à estrutura do piso (SARMANHO. o conceito de isolamento baseava-se na utilização de materiais com grande massa e espessura. as coberturas próprias para steel frame possuem as mesmas características e princípios das estruturas convencionais.4.Figura 8 – Estrutura laje e cobertura (Fonte: SOUSA e MARTINS. • Barreira de vapor. o conceito de isolamento dá-se por barreira. é material mais indicado. como pastilhas. afim de garantir a conservação de energia na edificação (CAMPOS. são elas: conter infiltrações de água e a passagem de vento. • Áticos ventilados. ilustrado na Figura 9. O revestimento externo também pode receber a aplicação dos materiais de acabamento. 2007). 2008).4. contrapondo-se com o antigo conceito de isolamento por massa (CAMPOS. mediante adoção de técnicas que permitam gastar menos para o mesmo fim. • Isolantes térmicos. evitar penetração e formação de umidade. Atualmente. usualmente empregados. Várias são as maneiras de conservação energética em uma construção. 25 . de não consumir energia e sim de consumi-la melhor.5 Fechamento Para a execução do fechamento interno das paredes. • Seladores. porém. Abaixo.energia. reduzir as perdas térmicas entre o meio interno e externo. Sobre as placas gesso podem ser aplicados revestimentos usuais como cerâmica. • Acondicionamento Acústico. Não se trata. pintura e textura entre outros usualmente aplicados na construção civil convencional. o gesso acartonado. adequado projeto de circulação de ar dentro da edificação ou ainda. 2011): • Barreira de água e vento. apresenta-se alguns sistemas de isolamento. pedras (mármore ou granito) ou mesmo até mesmo reboco e pintura (JARDIM e CAMPOS. 4. que é aplicadas diretamente sobre a estrutura. apresentando ótimo desempenho na construção (CORBIOLI.Figura 9 . inúmeras vantagens: Redução dos prazos de construção: possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente. dentre eles podemos citar: o “Siding Vinílico”. revestimentos desenvolvidos especialmente para o sistema “Light Steel Framing”. que consiste em um material composto de PVC de fácil instalação que dispensa manutenção e. 4. posteriormente. Atualmente. pintura. Redução do custo da fundação: devido ao reduzido peso da construção e a uniformidade da distribuição dos esforços através de paredes leves e portantes. segundo Sousa e Martins (2009). Devido a esta característica. 2008). diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas. Um comparativo entre o desempenho 26 . recebendo. 2008). custos de energia para o aquecimento ou refrigeração do imóvel diminuirão. a placa cimentícia.Instalação do fechamento interno utilizando o gesso acartonado (JARDIM e CAMPOS.5 Vantagens do sistema Tratando-se de um processo construtivo com elevado nível de industrialização. o Light Steel Frame – Estrutura de Aço Leve – é comumente escolhido em vários países do mundo por apresentar. já existe no país. Melhoria no desempenho acústico e térmico: por meio da instalação da lã de rocha e lã de vidro entre as paredes e forro. ar condicionado.. a escolha de acabamento polido ou brilhante e a possibilidade de criar infinitas formas. Facilidade e baixo custo na manutenção de instalações: hidráulica. Figura 10 . complementadas pelos mais variados detalhes e fechamento.Comparativo de desempenho térmico (Fonte: NORTH AMERICAN STEEL FRAMING ALLIANCE. Flexibilidade arquitetônica: qualquer linha arquitetônica seja ela reta ou curva. abaixo. a leveza visual. poliestireno ou poliuretano possuem desempenho superior aos blocos de alvenaria. Custos diretos e indiretos menores: prazos reduzidos e índice de perdas de aproximadamente 3% em geral. pode ser elaborada. Reciclagem e reaproveitamento: de vários materiais aplicados no sistema em especial o aço.térmico de materiais comumente utilizados em fechamentos pode ser observado na Figura 9. elétrica. apresentando melhor qualidade e perfeição ao aspecto final da construção. O aço é o único material que pode ser reaproveitado inúmeras vezes sem perder suas características básicas de qualidade e resistência. a contemporaneidade e arrojo das peças. É possui concluir que o preenchimento em lã de rocha. 2000. proporcionando um maior amortecimento térmico. etc. Telhado imune ao ataque de insetos: utilização da estrutura do telhado em aço galvanizado. fato que resulta em economia de energia e maior conforto. gás. 27 . Falta de visão sistêmica dos construtores: o potencial de racionalização oferecido pelo sistema não é totalmente explorado. utilizado para a proteção do aço. O processo industrial de fabricação resulta em peças de qualidade controlada e de precisão dimensional. Não empenam nem trincam por causa da dilatação. garante ângulos e esquadros precisos. Precisão construtiva: na estrutura metálica a precisão é medida em milímetros. bem como redução no custo dos materiais de revestimento. Isso garante uma estrutura perfeitamente aprumada e nivelada. Quanto ao aspecto estético. Maior área útil: as seções dos pilares e vigas de aço são mais esbeltas. favorecendo ao cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial. Numa construção vulgar uma grande fatia do custo final é a mão-de-obra. Alta Durabilidade: o zinco. Nas habitações com estrutura metálica poupa-se na mão-de-obra (redução de 14%) e investe-se na qualidade dos materiais básicos. Flexibilidade de modulação e layout: ampliação das possibilidades de uso do espaço. Resistência à corrosão: os perfis de aço galvanizado exibem maior estabilidade dimensional. Garantia de qualidade: a fabricação dos componentes do Steel Frame ocorre dentro de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada. fator muito importante principalmente em garagens. facilitando atividades como o assentamento de esquadrias. 4. pode facilmente garantir a proteção do aço para toda vida útil da habitação. 28 . o que implica qualidade superior de acabamento. resultando em melhor aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil.6 Desvantagens do sistema Barreira cultural: comodismo por parte de construtores e consumidores impede a aceitação de novas tecnologias. Uso de diferentes placas para o fechamento: na execução deve-se estar atento para não utilizar as placas de gesso recomendadas para áreas secas em áreas molháveis. de modo a atender aos requisitos de dimensionamento da ABNT NBR 14762:2003. Fatores climáticos: o não conhecimento do sistema construtivo leva as pessoas a pensarem que uso da técnica não é adaptado a todas às regiões – quentes ou frias. A produtividade em série é uma vantagem que poderia ser extraída do sistema LSF. do Governo de São Paulo. Para que o uso do aço fosse aceito.7 Habitações populares No último trimestre de 2010 a Caixa Econômica Federal publicou um edital com requisitos e condições mínimos para aprovação de financiamentos. O projeto do Governo Federal Minha Casa Minha Vida pretende disponibilizar mais de três milhões de unidades habitacionais nos próximos anos.80 mm. 4. Falta de conhecimento técnico: na elaboração de projetos e treinamento de profissionais para execução do sistema. Na Construmetal foi apresentada uma proposta de habitação popular em LSF seguindo as diretrizes impostas pela Caixa Econômica Federal. o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) realizou os ensaios de desempenho dos sistemas qualificados pelo Programa da Qualidade da Construção Habitacional do Estado de São Paulo (Qualihab). o que se traduziria e velocidade de montagem e limpeza do canteiro de obras (SANTIAGO et al. O projeto Vila Dignidade. por meio da Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano (CDHU). 2010) 29 . é um exemplo de utilização do sistema em habitações de baixo custo. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO METÁLICA. 2010). Para isso foi especificado o perfil U enrijecido de 90 mm e espessura de chapa de 0. No modelo em questão todas as paredes são estruturais e foram projetadas com o objetivo de possibilitar a pré-montagem em fábricas. Desta forma seria possível a execução das habitações de uma forma mais industrializada.. criando a oportunidade para o Steel Frame ser testado em iniciativas para baixa renda. espaçados em 600 mm. As Figuras abaixo ilustram o projeto Vila Dignidade (2011). Este fato pode ser considerado como a quebra de um obstáculo à aprovação de projetos de habitações populares de pequeno porte utilizando o sistema (CAMPOS. com participação Sinduscon-SP. 2011). CBCA e empresas relacionadas ao LSF. ainda em fase de implantação. Araraquara (2011). predominantemente. ainda. postos de 30 . 4. estão casas de todos os padrões e. No portfólio nacional. Ribeirão Preto (2011). Nos últimos anos. grandes centros de distribuição de alguns dos mais importantes grupos empresariais nacionais. foi adotado com sucesso principalmente em capitais e algumas das maiores cidades das Regiões Sul e Sudeste brasileiras (POMARO.8 Mercado O potencial de utilização do LSF no Brasil é um dos mais promissores. dividido pelas pioneiras construtoras que apostaram nesta via. 2011).Figura 11 – Vila Dignidade. o sistema. lojas.Vila Dignidade. Figura 12 . gasolina e outros estabelecimentos. Mais uma vez. para manter a precisão da fixação da estrutura. Antes da concretagem. a formação de mão de obra técnica será peça fundamental nesse quebra-cabeças para a manutenção da qualidade das obras (POMARO. Estender a cultura do Light Steel Frame às demais regiões brasileiras onde os déficits históricos de moradia começam a ser corrigidos. como impermeabilização. placas cimentícias. é importante ressaltar que fornecedores nacionais e internacionais de materiais de base. neste caso o radier possui espessura diferente em áreas que uma capacidade de suporte maior é necessária. deve ser feita a locação precisa das instalações hidrossanitárias e elétricas. e nivelamento. 5 MÉTODO EXECUTIVO A execução das fundações para uma edificação em LSF não difere em nenhum aspecto das construções em alvenaria estrutural ou em concreto armado. funcionando como uma laje que proporciona o apoio da estrutura. Além da comprovação do aumento das construções. e outros. para que haja a correta distribuição de cargas ao solo. Na fase executiva é importante se atentar para cuidados comuns a qualquer sistema construtivo. Deve ser previsto um desnível do entorno em relação à cota de instalação dos painéis. 31 . no entanto. como o aço galvanizado. 2011). será necessário ampliar o raio de atuação a outros mercados. A partir do ano que vem. O radier é a solução economicamente mais viável para uma habitação de pavimento único. prospectam um importante crescimento desse braço construtivo no Brasil. com o intuito de impedir o contato dos painéis e perfis com umidade. sendo uma fundação do tipo rasa. Pode ser do tipo liso ou com enrijecedores. 2011). esquadro. Um radier bem executado e nivelado dispensa a utilização posterior de contrapiso de nivelamento. Tanto que já constam de suas planilhas a produção de material necessário para atender a esse novo nicho nos próximos anos (POMARO. desta forma podendo receber revestimento diretamente com argamassa de assentamento. graças ao excelente momento de crescimento registrado na última década no País. com os painéis sendo entregues na obra prontos para instalação. também chamado de frame.95 mm o mais utilizado.8 mm e 3. 32 . Perfis U enrijecidos utilizados como montantes são posicionados perpendicularmente a um perfil U simples. A montagem dos painéis é facilitada caso os perfis venham nas medidas exatas especificadas em projeto. A união entre guia e montantes se dá por parafusos autoperfurantes e autobrocantes. A espessura dos perfis varia entre 0. formando assim um quadro fechado. sendo o de 0. desta forma minimizando o custo de transporte. Na outra extremidade dos montantes é afixado outro perfil U simples.0 mm. A etapa de montagem de painéis pode ocorrer in loco ou na empresa responsável pelos perfis. com espaçamento usual de 40 cm ou 60 cm.Figura 13 – Fundação com pontos hidráulicos e sanitários Na composição dos painéis os perfis utilizados são os perfis U simples e perfis U enrijecidos. pode ser vantajosa a implantação de uma central de montagem de painéis próxima ao local de instalação. Em obras com repetitividade. Esses elementos atuam como vergas. sendo feita um orifício com uma furadeira de impacto. A ancoragem dos painéis pode ser feita por barra roscada do tipo “J”.Figura 14 . No caso da barra roscada do tipo “J” sua colocação deve ocorrer anteriormente à concretagem. com locação prevista em projeto. ou barra roscada com ancoragem química.Painéis com aberturas Painéis com aberturas necessitam de elementos de redistribuição de cargas. Em todos os casos deve ser utilizado um enrijecedor nos montantes adjacentes. que é preenchida com um chumbador químico injetável e com posterior posicionamento da barra roscada. podendo ser estruturadas com a união de dois perfis U enrijecidos pelas flanges. formando assim uma viga I. Em abertura maiores deve ser utilizada uma viga treliçada. formando uma viga-caixa ou com a união de dois perfis U enrijecidos pela alma. Os pontos de ancoragem devem ser ligados aos painéis pelo 33 . Uma solução comum para este caso é a adição de um montante auxiliar em uma posição que varia entre 0 cm e 20 cm. A barra roscada com ancoragem química ocorre após a cura do concreto. devido a necessidade de suportar a carga desviada da abertura. perfil guia. que tem a função de isolar o painel da umidade e diminuir a vibração e a movimentação. os painéis são unidos por parafusos galvanizados autoperfurantes e autobrocantes. são temporariamente fixados por uma pistola a base de pólvora. que posteriormente é revestida com uma camada de concreto armado contra fissuramento. Os painéis devem receber em sua base uma fita de manta asfáltica ou de poliuretano expandido. Tiras metálicas também são comumente utilizadas como tirantes. Verificado o posicionamento correto.Treliça de contraventamento No caso de uma edificação com mais de um pavimento. sendo aplicadas de forma cruzada em painéis especificados em projeto. que atua como forma e armadura. Figura 15 . até que sejam conferidos esquadro e prumo. Outra solução possível é a montagem de perfis inclinados em um espaçamento de montantes. podendo ser utilizados perfis duplos ou conectores de ancoragem. Lajes úmidas vão de encontro ao conceito de lean construction. a composição das lajes apresenta distintas soluções. com o devido reforço no local. formando assim uma estrutura treliçada. lajes do tipo seco ou úmido. Com o posicionamento dos painéis já definido sobre os pontos de ancoragem. O contraventamento da estrutura pode ser obtido de diversas formas. processo conhecido como steel deck. As placas de fechamento podem ter função estrutura e proporcionar o travamento da estrutura. são formadas com a utilização de uma telha metálica ondulada. Lajes do tipo seco podem ser estruturadas com perfis U enrijecidos posicionados paralelamente e sobre 34 . PEX (polietileno reticulado) e o cobre. para que não ocorra uma corrosão galvânica. entre outros. O principal ponto negativo é a necessidade de mão de obra especializada para sua instalação. Por ser flexível. sendo assim um sistema de ponto-a-ponto. formados pela composição multicamada de placas cimentícias com preenchimento interno em madeira. CPVC (policloreto de vinila cloratado). Placas de OSB formam o piso do pavimento. 35 . Apesar de inicialmente apresentar um custo mais elevado. Existem opções no mercado de painéis de piso prontos para instalação.montantes dos painéis inferiores. As instalações hidrossanitárias são similares às das utilizadas em construções convencionais. atualmente escassa. Outra opção são as lajes alveolares. devem ser utilizados espaçadores plásticos que impeçam o contato da tubulação com os perfis. As instalações de água fria e quente podem ser executadas com materiais já conhecidos da construção civil como o PVC (policloreto de vinila). lajes de concreto protendido com espessura constante e alvéolos longitudinais que reduzem o peso do conjunto. No caso da opção pelo cobre para a tubulação de água quente e/ou de gás. o PEX não necessita ter o caminhamento linear e por este motivo dispensa grande número de curvas e joelhos. Todas tubulações devem ter o caminhamento localizado na parte posterior dos perfis (evitando o embutimento no interior do perfil). o PEX contém características que podem ser vantajosas em uma edificação em LSF. podendo receber diversos tipos de revestimentos e tratamentos acústicos e impermeabilizantes. As conexões e registros devem preferencialmente estar localizados no interior dos painéis para uma maior facilidade de manutenção. já que a fixação das placas de fechamento utiliza parafusos perfurantes que podem atingir as instalações. É uma solução de alto desempenho termo-acústico. porém. São feitas tesouras treliçadas.Figura 16 . As esquadrias podem ser assentadas com espuma de poliuretano expansível que também garante a estanqueidade do conjunto ou parafusadas diretamente nos montantes. entre outras. telhas de fibrocimento. É aconselhável. Com as tesouras instaladas podem ser aplicadas telhas metálicas diretamente. Algumas fábricas oferecem esquadrias já instaladas nos painéis. A cobertura em LSF segue o mesmo princípio das estruturadas em madeira. a colocação de uma manta de isolamento térmico antes da colocação das telhas. além de garantir a estanqueidade em caso de quebra de telha. utilizando-se os mesmos perfis estruturais dos painéis. ou placas de OSB para suporte de telhas cerâmicas comuns. 36 . porém. posicionadas e fixadas por parafusos similares aos utilizados para fixação dos painéis. No caso da utilização de peças comuns devem ser adicionados suportes para parafusamento das caixas elétricas podendo utilizar os mesmos perfis da estrutura ou mesmo uma peça de madeira entre os montantes. telhas Shingle.Locação da tubulação As instalações elétricas também são similares às das utilizadas em construções convencionais. existem no mercado peças como caixas elétricas projetadas para fixação direta nos montantes ou nos painéis de fechamento sem exigir adaptações. Essas mantas possuem acabamento aluminizado em uma das faces e mantém o conforto térmico dentro da edificação. Estas tesouras são montadas previamente. Está barreira de vapor consiste em um material não-tecido que permite a passagem de vapor. Figura 17 .4. O material é fixado na placa de fechamento por grampeamento. Independentemente do tipo de material utilizado é importante que a instalação não permita o contato direto das placas com o piso. para que não haja propagação de umidade para as paredes.A etapa de fechamentos pode utilizar os materiais já citados no item 4. Como o fechamento externo está sujeito à intempéries os materiais possivelmente utilizados excluem as placas de gesso acartonado. mas garantindo a estanqueidade.3 Painéis de fechamento.3. geralmente instalada após as placas de fechamento externo. ficando assim suspensas em relação a este. Este material vem em rolos e sua instalação deve ser feita desenrolando-se o material horizontalmente e fixando nas placas de fechamento por grampeamento em todo o perímetro da edificação. A escolha de materiais utilizados deve se basear com o nível de isolamento necessário de cada parede. É aconselhável o fechamento de apenas uma das faces de uma parede que contenha instalações hidráulicas e/ou elétricas até que esta etapa esteja concluída e testada. É importante também evitar o encontro de juntas das placas de fechamento com a união entre painéis distintos. 37 . é necessária uma barreira de vapor.Placas cimentícias instaladas A barreira termo-acústica utiliza materiais citados no item 4.4 Isolamentos. Além da barreira termo-acústica. ao mesmo tempo em que se evita o alinhamento de juntas das placas internas com as das externas. entre outros. A última opção requer um tratamento de juntas. Figura 18 . Atualmente existem placas cimentícias com bordas rebaixadas e placas de OSB com encaixes macho-fêmea que facilitam o acabamento.Acabamento texturado sobre as placas 38 . revestimento cerâmico. que deve utilizar materiais recomendados pelo fabricante das placas.O acabamento pode conter juntas aparentes ou invisíveis. Estas placas permitem qualquer revestimento também aplicado a blocos de alvenaria. como pintura. Após essa etapa é possível a aplicação de inúmeros acabamentos. Para um revestimento argamassado é recomendável o grampeamento de uma tela na placa de fechamento para garantir a aderência da argamassa. grafiato. textura. Para isso foram consultados estudos e trabalhos anteriores. as atividades foram divididas nas seguintes etapas: Revisão bibliográfica: Textos extraídos de diversas fontes foram analisados de forma a se obter uma compilação teórica sobre o assunto. os resultados obtidos foram cruzados para possíveis conclusões. Finalmente. Análise de resultados: O embasamento teórico obtido foi utilizado para verificação do potencial de aplicação do LSF no cenário desejado. Esta foi a base de apoio para o início do desenvolvimento de pesquisa. 39 .6 METODOLOGIA A fim de atingir os objetivos propostos. considerando o desenvolvimento tecnológico e o quadro da habitação brasileira. Estudo teórico: Análise das características do sistema construtivo e sua compatibilidade com a aplicação em questão. acabamento padrão fino com dois pavimentos e quatro dormitórios. hidráulicas e sanitárias não estão inclusas no estudo já que podem ser utilizados os mesmos materiais.1.012.215. (2011). A escolha do projeto foi baseada nas características apontadas pelo estudo como ideais para a construção no sistema Light Steel Frame. dois banheiros. para utilizar todo o potencial de racionalização do 40 .1 Construção light steel frame x Construção convencional 7. a construção baseada no light steel frame tem um custo final menor que o sistema convencional. Loturco (2011) também realizou em estudo comparativo de etapas entre o sistema construtivo utilizando concreto armado apoiado em um conjunto bloco-estaca e o de steel frame de uma residência com 188 m² de área construída.351. garagem e área total de 261.80 Light Steel Frame 1.00 m2. Entretanto.80 257. A Tabela 3 mostra os gastos promovidos com o estudo.85 ao m2. Tabela 2 – Custos de construção em cada sistema.84 264.24 Fonte: MILAN et al. que influem diretamente no custo total da obra (MILAN et al. Milan et al. O mesmo padrão construtivo no sistema convencional tem um custo estimado de R$ 1. Tipos (sistemas) de construção Custos por m2 (em R$) Custo Total (em R$) Convencional 985.00 m2. Para construções em padrão médio-alto. estudaram os custos de uma construção hipotética com dois pavimentos. Os custos unitários (por m2) e totais. podendo ter custo menor para construções acima de 100. devido ao fato de cada projeto ter características peculiares.74% sobre os custos relativos ao sistema Light Steel Frame e o sistema convencional.293. de ambos os sistemas.(2011).100. são apresentados na Tabela 2.1 Custos Os custos de construção no sistema Light Steel Frame são similares ao de uma construção convencional.7 RESULTADOS 7. 2011). elétricas. quatro dormitórios. Vale salientar que as instalações de telefonia. Chegou à conclusão de que.00 e R$ 1. O orçamento apontou uma diferença maior de 2. a obra pode chegar a um custo entre R$ 900. com o sistema proposto.00 ao m2. É importante salientar que a definição de custo por m2 de obra é uma maneira genérica e pouco precisa.. 00 Incluso no gesso acartonado 3.00 2. cozinha.850. que faz parte de um programa de interesse social do Estado de São Paulo.650. Com casas estruturadas em steel frame.480.085.00 Superestrutura 27.00 60.00 50.370.900.640.150.00 Revestimento de forros 1.00 Isolamento termoacústico Não é utilizado 4. Ao analisar os custos.11.00 7. 41 . o preço da unidade é a metade do total apresentado.Estudo comparativo de etapas entre o sistema de construção em concreto armado e o de Light Steel Frame Descrição dos serviços Convencional Light Steel Frame Infra-estrutura 11. um dormitório e um banheiro (Figura 11).00 4.LSF é recomendável materiais desenvolvidos especificamente para o sistema construtivo. os custos de uma unidade habitacional da CDHU em Light Steel Frame são orçados em R$ 45. Uma vila para idosos com áreas de convivência e unidades habitacionais projetadas com sala.00 Contrapisos 3.510.180.740. Tabela 3 .00 Revestimento de paredes 5.00 Incluso na infra-estrutura Alvenaria e fechamentos 8.00 internas Revestimento de paredes externas Total (R$) Em relação às habitações populares.670. o que acarretaria em uma diminuição da diferença entre custos apontados na tabela a seguir.750. está localizada em Avaré. interior do Estado de São Paulo.199.00 8.520.00 22. vale lembrar que cada casa é composta por duas moradias.245. Tratase da primeira Vila Dignidade. conjunto habitacional da CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo). assim. 22 do steel frame (R$ 45.45 da alvenaria convencional (R$ 42.398.27. O que encarece o steel frame nesse caso é o conjunto para paredes externas que sai por R$ 18.43% do total. interfere nos gastos com a administração. Para essa obra custa R$ 28. o comparativo total do custo é R$ 90.724. A economia proporcionada pelo steel frame.65% do custo total do sistema.135. O steel frame engloba os perfis de aço e o fechamento em gesso acartonado no interior e placa cimentícia no exterior. Avaré. O orçamento da PINI inclui uma opção com alvenaria tradicional. Segundo o engenheiro Edson Pereira da Silva. 42 .72 a unidade).foi orçado somente o custo direto de execução. A estimativa de custo realizado pela editora PINI não considerou a economia proporcionada pela racionalização e tempo de execução da obra em steel frame . uma diferença de 7%.11 a unidade) por contra R$ 84. na prática. geralmente menor nesse sistema.199. o que representa 31. 61. Já a obra realizada em alvenaria convencional tem os custos de alvenaria e de estrutura de concreto (em substituição ao steel frame) em R$ 22. Como os demais itens não sofrem alteração.058. o prazo de execução de um par de casas geminadas deve ser inferior a 20 dias. a diferença não é significativa ao sistema convencional se a redução do prazo de construção for considerada. Para ser competitiva.117.Figura 19 – Planta da primeira Vila Dignidade (CDHU).04.416. mostrando a diferença entre os dois sistemas. 7 m².Cronograma de execução para a residência popular – Light Steel Framing Fonte: Santiago et al. Para muitos este é um dos maiores benefícios que este processo pode trazer. Não só pelo simples fato de espera. (2010) 43 .2 Prazo de execução Esperar um ano para a construção de uma casa pode tornar-se desesperante para o futuro morador. Tabela 4 . a partir da entrega da fundação concluída. Esta vantagem está intimamente ligada ao custo final da obra. uma cozinha.1. Segundo Santiago et. um dormitório para casal. circulação e um banheiro). considerando o emprego do mesmo contingente de profissionais.7. mas também pela necessidade de resolver os problemas que obrigatoriamente surgem durante um tão longo processo. pode ser reduzido significativamente. o prazo de conclusão de uma obra proposta por ele (área interna total da construção 37. al (2010). um dormitório secundário para duas pessoas. com uma sala. em comparação à alvenaria de blocos estruturais. Com a construção em LSF verifica-se a redução deste tempo (e dos problemas) para metade do tempo usualmente empregue. As tabelas 4 e 5 mostram os prazos estimados para cada uma das etapas de ambos os processos construtivos. frente ao prazo de 13 dias para a solução convencional. O prazo de conserto médio é de 05 dias (U. localização imediata do problema. (2010) Somadas todas as diferentes etapas de execução e considerando as interferências entre elas. retoque e pintura simples. 44 .Cronograma de execução para a residência popular em alvenaria estrutural.1. entupimentos. pintar ou rejuntar) e que não garante o resultado final de acabamento perfeito. conserto. com a retirada do revestimento interno. a manutenção para reparos de defeitos ocultos (vazamentos. considerando equipes com quantidades semelhantes de profissionais. Fonte: Santiago et al. exigindo quebra de paredes. esperar secar a massa. retocar com massa corrida.Tabela 5 . Home). e recolocação do revestimento.3 Manutenção No sistema construtivo convencional. sendo que o prazo de conserto médio é de 1 dia. sendo um trabalho demorado (quebrar. consertar.S. lixar. infiltrações. problemas elétricos. Já no sistema construtivo Steel Light Frame. o estudo indica um prazo de 6 dias trabalhados para a conclusão da residência em sistema industrializado. 7. preencher espaço aberto. etc) é difícil. a manutenção de defeitos ocultos é simples. 5 Versatilidade O sistema construtivo LSF possui ainda a vantagem de se adaptar a qualquer tipo de projeto. Devido à sua experiência na utilização do metal e do gesso cartonado.1. os métodos e os materiais poderão também ser usados em tetos falsos e divisórias. O sistema pode também ser utilizado em outros tipos de construções tal como armazéns. o rendimento dos mesmos é muito superior à média o que se traduz em reduções drásticas no valor da mão de obra e a consequente diminuição do custo final.1. 7. Nas habitações com estrutura metálica poupa-se na mão-de-obra (redução de 14%) e investe-se na qualidade dos materiais básicos. etc. como pode ser visto no gráfico 1 (SOUSA E MARTINS.4 Mão-de-obra Numa construção convencional uma grande fatia do custo final é a mão-deobra. fábricas. Ainda assim.(a) Ilustração dos custos em uma habitação convencional e (b) custos relacionados a habitações com estrutura metálica (light steel frame). (a) (b) Gráfico 1 . é necessária utilização de mão-de-obra especializada com profissionais experientes. obviamente com vencimentos superiores aos restantes trabalhadores da construção civil. hangares. Isto permitirá aceitar trabalhos específicos de remodelações interiores em edifícios já existentes 45 . garagens. Porém. 2009). desde as mais simples até as de arquitetura bastante elaborada.7. Este tipo de estruturas adapta-se também a grandes obras de recuperação e remodelação de edifícios antigos. o gesso acartonado nivela perfeitamente paredes e tetos existentes permitindo renovar com facilidade sistemas de distribuição elétrica ou tubulações de águas antigos (FUTURENG). isso impacta diretamente na emissão de CO2 na atmosfera como mostra a Tabela 6.1.40 m2). Muitos destes foram construídos em estrutura de madeira e ferro pesado. 46 .40 m2) (Fonte: MARIUTTI. A planta da obra se encontra na Figura 12 abaixo. A projeção de poliuretano pode resolver imediatamente graves problemas de infiltrações.Projeto popular (A =41. foi constatado que a alvenaria estrutural necessita mais de 3 vezes a quantidade de árvores para a neutralização do projeto. 7. Figura 20 . 2011) E através desse estudo.6 Construção sustentável A ONG Iniciativa Verde realizou um estudo comparativo entre alvenaria estrutural e steel framing em um projeto popular (apartamento com área de A =41. gerando assim maior impacto ambiental. 1 edifício de Recepção com auditório de 610 m². como a construção Energitérmica Assísmica no Chile. afirmam que o custo é comparável ao convencional. 47 . E como conclusões do estudo.386 m² cada. 2010) Como se pode notar na Tabela 6.035 m². a quantidade de árvores e consequentemente a emissão de CO2 no ar utilizadas na alvenaria estrutural é muito maior que no sistema steel frame.73 t de CO2 Árvores 260 unidades 80 unidades Fonte: (MARIUTTI. Alvenaria Estrutural Steel Framing Emissão 41. resistente a abalos sísmicos.2 Exemplos de obras em steel framing Apesar do foco em construções de pequeno porte em LSF deste estudo. o prazo de entrega pode reduzir em até 35% o cronograma e a qualidade construtiva = alto desempenho do sistema. podem ser verificadas outras aplicações do sistema. Seguem a seguir exemplos. 7.Tabela 6 – Tabela comparativa de emissão e quantidade de árvores nos modos de construção alvenaria estrutural e steel framing. há menor emissão de gases efeito estufa (GEE). em obras com grande área construída.16 t de CO2 12. 1 prédio central com 2. a) Petrobrás – Complexo de Urucu – AM – out/2006 (Construtora Sequência) Programa: 2 alojamentos de 1. além de aplicações com finalidade específica. Figura 21 – Fotografias da obra – Complexo de Urucu. •1 edifício da prefeitura. •1 edifício de abrigo para motoristas.Fotografia da obra Petrobrás – Comperj. •Total de 25. 2010) b) Petrobrás – Comperj – Itaboraí – RJ – Julho 2010 (Construtora Sequência) Programa: •4 edifícios administrativos. 2010) 48 .000 m². •1 edifício do centro de sistemas de informação. Fonte: (MARIUTTI. •1 edifício do centro médico. •1 edifício de restaurante e 1 de conveniência. Figura 22 . Fonte: (MARIUTTI. Chile Figura 24 – Fotografia da Construção Energitérmica Assísmica .Chile 49 .c) Residencial Villa Alpina .Belo Horizonte –BH (Construtora EPO Engenharia) Programa: 2 Blocos de 5 Pavimentos 28 unidades no total Aprox.Fotografias da obra Residencial Villa Alpina (Construtora EPO Engenharia) d) Construção Energitérmica Assísmica . 70m² cada 2 e 3 quartos Figura 23 . Em relação aos custos. benefícios e a comparação entre o sistema de construção Light Steel Frame. pode ser constatado que em determinados casos.8 CONCLUSÕES Este estudo procurou identificar a viabilidade do sistema de construção Light Steel Frame. já que reduz drasticamente o peso das cargas transportadas manualmente ou com auxílio de carrinhos de mão. porém empresas do ramo crêem que este cenário encontrado atualmente é reversível.alvenaria estrutural e concreto armado foi de vital importância para alcançar as informações desejadas. Um dos problemas relatados na utilização do sistema LSF é a falta de mão-de-obra qualificada e falta de conhecimento técnico. principalmente em produção seriada. Acredita-se que 50 . Um entrave para a utilização do sistema no Programa Minha casa Minha Vida é a limitação de financiamento em 80% do valor do imóvel. enquanto outros sistemas construtivos permitem que o valor integral do imóvel seja financiado. Entretanto. o custo global é competitivo devido ao menor contingente de mão-de-obra e velocidade de execução. Dessa forma. uma vez que o custo está associado ao tamanho e padrão do imóvel e devido ao fato de cada projeto ter características peculiares. clientes hesitam na escolha do um sistema estrutural com pouca massa. que influem diretamente no custo total da obra. são sistemas que podem ser considerados pouco produtivos. Melhores condições de trabalho dos profissionais da construção civil são possíveis utilizando o LSF. facilidade de encontrar mão de obra e confiabilidade na estrutura. verificam-se dificuldades na aplicação nos canteiros de obras. assim. Os sistemas construtivos tradicionais. sistemas industrializados (LSF) permitem maior controle de qualidade da obra por possuírem etapas bem sistematizadas e. uma vez que são lentos e necessitam de um grande contingente de trabalhadores para sua execução. pois resulta em menor impacto ambiental da obra. mais fáceis de controlar. pois associam o peso da estrutura à durabilidade. nota-se que há uma variação neste quesito. acredita-se que utilizar somente estas tecnologias artesanais não será capaz de suprir a demanda brasileira por construções e assim sanar seu gigantesco déficit habitacional. Os profissionais em sua maioria. Assim. o levantamento dos custos. Além disso. não possuem conhecimento ou conhecem muito pouco sobre o LSF e se justificam pelo maior acesso aos materiais. sobretudo a alvenaria. Além disto. Apesar de todas as vantagens teóricas expostas neste estudo. A menor geração de resíduos é fator importante a ser considerado. o que é fundamental para atingir metas de construção de moradias planejadas pelos órgãos governamentais. a utilização do sistema Light Steel Framing para a execução de habitações de interesse social se mostra uma alternativa viável por ser um sistema industrializado e racionalizado. 51 .estes obstáculos podem ser vencidos facilmente. é necessário investimento em treinamento de mão-de-obra e qualificação de projetistas e executores. Para que todo o potencial do sistema construtivo seja aproveitado. é necessário considerar que o uso deste sistema permite a produção em larga escala com rapidez. Portanto. já que não há tantas dificuldades em aplicar treinamentos para execução da técnica construtiva. sendo a mesma de fácil entendimento e com utilização de ferramentas conhecidas dos trabalhadores. Apesar do custo dos materiais empregados no sistema ser mais elevado. aumentando a produtividade e diminuindo o desperdício de tempo e insumos. São Paulo.drywall.9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE. Disponível em: http://www. Construção industrializada: rapidez e sustentabilidade para eliminar o déficit habitacional. Rio de Janeiro: IBS/CBCA. 341. CBCA. A. 2008. ed. Acesso em: 14 mai.org. Disponível em: http://www.cbca-ibs. CAMPOS..pt/ Acesso em: 14 dez. Apostila. Washington. Steel framing: arquitetura. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO METÁLICA. 2005. 52 . R. JARDIM. (Série manual de construção em aço). Estudo comparativo do desempenho estrutural de prédios estruturados em perfis formados a frio segundo os sistemas aporticado e "light steel framing. 2010. Disponível em: http://www. Acesso em: 01 nov.br. São Paulo.. Universidade Federal de Minas Gerais. 2011. FUTURENG. 2005.org. M. BELIVAQUA.br/nsite/site/meio_ambiente_01. A. jul.cbca-ibs. 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