Sistema construtivo steel framing



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SISTEMA CONSTRUTIVO STEEL FRAMING

O aço tem sido utilizado através dos tempos, como um material de versátil aplicação, alto desempenho técnico e adaptável às mais severas condições de serviços.


Devido as suas características técnicas e acompanhando a evolução tecnológica, tem substituído outros materiais em vários setores industriais.
Produzido no parque siderúrgico brasileiro e integrado com outros componentes industrializados, o aço agora, empregado no sistema steel framing, substitui com vantagens técnicas, econômicas e ambientais, materiais como tijolos, madeiras, vigas e pilares de concreto; proporcionando um salto qualitativo no processo produtivo e posicionando a indústria nacional de construção civil de uma forma mais competitiva frente a um mercado globalizado.
O sistema de construção a seco “DRYWALL” começou a ser apresentado pela construção civil brasileira nos início da década de 90. No entanto, era apenas utilizada nas paredes internas de uma construção, como paredes de vedação.
Com o incremento cada vez maior das paredes em DRYWALL, e a busca de maior competitividade do setor de construção civil, pelo próprio efeito da globalização, as construtoras começam a procurar com mais intensidade novas tecnologias, para atender a nova dinâmica de mercado.
Em 1998 começou a ser implantado no Brasil, as primeiras construções no processo “Steel Framing”, dando prosseguimento à necessidade de um produto industrializado e as vantagens intrínsecas desse processo construtivo frente ao sistema tradicional; portanto, podemos considerar que é um produto tecnológico novo no país.
Estrategicamente, os primeiros grandes projetos em “STEEL FRAME” teve como foco as construção residenciais de médio e alto padrão, para romper conceitos culturais, formar opinião e adequar as possibilidades de financiamento existentes. Outros objetivos importantes no processo de desenvolvimento e sedimentação do sistema no Brasil é atender às construções comerciais, industriais e casas populares.
Este tipo de construção não é apenas um modismo, mas uma tendência de modernização da construção civil.


Conceito

O sistema construtivo steel framing tem como conceito básico o emprego de componentes industrializados na construção civil , aliado a uma metodologia executiva desses componentes que promovem um controle do processo do produto final mais apurado, gerando dessa forma mais segurança e menor risco de desvios nos procedimentos tanto a nível de materiais, bem como aos serviços envolvidos durante as etapas da construção.

A participação do aço no sistema é significativa, a superestrutura ( paredes e estrutura de telhado ) da obra em steel framing é composta de perfis leves de aço galvanizado.

Os demais componentes do sistema como:



  • elementos de fixação - parafusos e conectores

  • fechamentos – chapas de gesso acartonado, chapas cimentícias

  • isolantes termo acústicos e impermeáveis – mantas e filmes

  • sistemas hidráulicos e elétricos

  • revestimentos

Integram- se no sistema formando uma cadeia produtiva de produtos industrializados nacionalizados de alto padrão de qualidade na construção civil.


Especificações do Sistema
No sistema steel frame utilizamos o conceito de cargas distribuídas para distribuição dos esforços gerados pelas edificações . A estrutura é composta de perfis leves de aço galvanizado denominados de montantes e guias que formam os painéis autoportantes das paredes e estrutura de telhado e constituindo no final um conjunto monolítico leve e resistente conforme apresentado no esquema abaixo:


Perfis Utilizadios




Guia Montante

Dimensões nominais usuais de perfis de aço.

(conforme NBR 6355)

DIMENSÕES


DESIGNAÇÃO



LARGURA DA ALMA

ou ABA


LARGURA DA MESA

ou ABA


LARGURA DO ENRIJECEDOR DE BORDA

mm




mm

mm

mm

90 x 40

Montante

90

40

12

140 x 40

Montante

140

40

12

200 x 40

Montante

200

40

12

250 x 40

Montante

250

40

12

300 x 40

Montante

300

40

12

90 x 40

guia

92

38

-

140 x 40

guia

142

38

-

200 x 40

guia

202

38

-

250 x 40

guia

252

38

-

300 x 40

guia

302

38

-

Descrição do Sistema



  1. Estrutura da Edificação:

A estrutura da edificação é constituída de painéis metálicos, composto de perfis de aço de 0,95 mm de espessura , com revestimento anticorrosivo zincado por imersão a quente.


Os perfis são fixados entre si, através de parafusos autobrocantes, compondo painéis de paredes, lajes de piso/forro e estrutura de telhado. Constituindo dessa forma, um conjunto monolítico de grande resistência e apto a absorver as cargas e esforços solicitados pela edificação e agentes da natureza (vento, chuva, etc...)
O dimensionamento e espaçamentos padronizados dos perfis estruturais seguem uma normatização internacional e são definidos conforme necessidade do projeto arquitetônico e estrutural.
Demais elementos estruturais como cantoneiras e fitas de aço, utilizados para rigidez e contraventamento são compostos do mesmo tipo de aço dos perfis. A estrutura de aço é ancorada junto à fundação com parafusos e pinos específicos.

  1. Fundação:

A fundação da edificação normalmente é constituída de uma laje de concreto armado, tipo “radier”, apoiado sobre terreno nivelado e compactado. Outros tipos de fundação podem ser utilizados dependendo do tipo de solo e necessidades do projeto estrutural. Salientamos a vantagem do sistema com relação á menor solicitação de cargas do conjunto estrutural.





  1. Fechamentos:

As paredes de elevação, lajes e estrutura do telhado que compõem a estrutura da edificação, são completadas com chapas de fechamento, que contribuem de forma importante no contraventamento da estrutura.


Na parte externa dos painéis das paredes externas, são utilizadas as chapas cimentícias, compostas de cimento, fibras e agregados; de dimensões variadas e espessura de 10mm e/ou 12mm. As chapas são fixadas diretamente nos perfis estruturais com parafusos, sobre manta impermeável justaposta ao perfil, as juntas das chapas são tratadas com produtos especificados pelo fabricante.
Outra forma de se realizar o fechamento das paredes externas é a projeção manual ou mecânica de argamassa de cal, cimento e areia sobre telas aço expandida , ou chapas de OSB (chapas de fibra de madeira prensada)
Na parte interna do painéis das paredes externas e nos painéis das paredes internas e forros, são utilizados as chapas de gesso acartonado, constituídas de massa de gesso e agregados confinados superficialmente pelo cartão de papelão kraft, de dimensões variadas e espessura de 12,5mm, fixadas diretamente nos perfis com parafusos; as juntas das chapas são tratadas com produtos especificados pelo fabricante.
As paredes externas tem normalmente espessura final de 165 mm. As paredes internas tem espessura final de 120 mm.

Impermeabilização:


As bases inferiores que compõem os painéis de aço galvanizado são revestidos por mantas impermeabilizantes auto adesivas de polietileno, como interface ao concreto da laje de fundação.
As faces externas dos perfis que compõem a estrutura das paredes de elevação externas, e a estrutura do telhado são revestidos com manta impermeável com característica de evitar condensação interna, garantindo estanqueidade contra presença de água ou umid

4 . Revestimentos e Acabamentos


Após a composição da fundação, superestrutura, impermeabilização e fechamentos os demais componentes utilizados como revestimentos e acabamentos são os habituais da construção como : pintura (texturizadas, lisas), revestimentos cerâmicos (pisos, azulejos, tijolo à vista), telhado ( telha cerâmica de barro, concreto, metálica, asfáltica)

Vantagens
Inúmeras são as vantagens deste tipo de construção, bem como:


  • Redução em 1/3 os prazos de construção quando comparada com o método convencional;

  • O alívio nas fundações, devido ao reduzido peso e uniforme distribuição dos esforços através de paredes leves e portantes, proporciona custo de 20% a 30% por metro quadrado inferior ao convencional;

  • Desempenho acústico através da instalação da lã de rocha e lã de vidro entre as paredes e forro;

  • Facilita a manutenção de instalações de hidráulica, elétrica, ar condicionado, gás, etc.

  • Custos diretos e indiretos menores, devido aos prazos reduzido e inexistência de perdas comuns nas construções convencionais;

  • O aço é o único material que pode ser reaproveitado inúmeras vezes sem nunca perder suas características básicas de qualidade e resistência. Não por acaso, o aço, em suas várias formas, é o material mais reciclado em todo o mundo;

  • Por conta de suas características naturais, o aço não sofre o ataque de cupins. A estrutura do telhado em aço galvanizado, portanto, elimina qualquer necessidade de tratamento e despesas de manutenção;

  • Devido à sua comprovada resistência, o aço é capaz de vencer grandes vãos, eliminando colunas e paredes intermediárias. Com isso, oferece maiores espaços e confere flexibilidade na concepção e execução de projetos;

  • Ao longo de toda a sua história, a arquitetura e a indústria da construção civil permaneceram estáticas e intocáveis, sobre alguns aspectos. Enquanto outros setores voltavam-se para uso de materiais alternativos, para economia e o fim do desperdício de materiais, os sistemas construtivos continuaram tradicionais e, de certa forma, até conservadores. Isso provocou um crescimento na quantidade de entulho gerado pelas construções. Esses altos índices estimularam o mercado a repensar sobre ações que ajudariam no combate ao desperdício e, ao mesmo tempo, na reciclagem de materiais;

  • Os perfis de aço galvanizado não contribuem para a propagação do fogo. São, por isso, sinônimo de segurança;

  • Além da resistência à corrosão, os perfis de aço galvanizado exibem maior estabilidade dimensional. Ao contrário da madeira, não empenam nem trincam por causa da dilatação. Por isso, são ideais para quem não dispensa qualidade na hora de construir.



Durabilidade :

A durabilidade dos perfis de aço zincados depende do tempo de exposição do material à umidade e da composição química do meio ambiente atmosférico.


Nas construções de residências com o Sistema Construtivo em Steel Framing, os componentes estruturais estão geralmente revestidos e envolvidos em ambientes secos (atmosfera indoor), e consequentemente a taxa de corrosão do zinco deverá ser muito baixa.
De acordo com as especificações de revestimento mínimo exigidos pelo sistema, o zinco pode facilmente garantir a proteção do aço para toda vida útil da habitação, considerando que a edificação esteja dentro das normas e não sujeita a vazamentos constantes de água ou excessiva umidade que possa atingir o interior das paredes, que danificam não apenas o aço, mas qualquer outro tipo de material construtivo.
Recomenda-se em geral a utilização nas paredes das construções de uma barreira de vapor feita com materiais “não-tecidos”, principalmente para as regiões marinhas, devido à sua ação de filtração, que não permite a passagem de vapores e névoa de cloretos, contribuindo de maneira direta para aumentar a durabilidade das edificações nestes ambientes.

Propriedades do Zinco


O processo de corrosão no aço acontece quando o mesmo fica exposto a intempérie sem qualquer proteção. O revestimento de zinco confere ao aço uma forma econômica de proteção, providenciando uma barreira física, bem como proteção catódica ao aço, pois quando o aço base é exposto por qualquer motivo, como cortes, riscos ou arranhões, o aço é protegido catodicamente pelo sacrifício da camada de zinco adjacente.

PERSPECTIVAS DE CRESCIMENTO
Atualmente, com a finalidade da redução do déficit habitacional há uma tendência crescente das construtoras brasileiras estarem procurando novas tecnologias em centros mais avançados, a fim de criarem novas alternativas para métodos de construções próprias.
Consequentemente um vasto mercado potencial traz oportunidades de desenvolvimento de novos materiais e produtos para as grandes siderúrgicas brasileiras.
O Brasil é um dos maiores mercados emergentes do mundo na área de construção civil, nota-se a presença de alguns fabricantes internacionais integrados no sistema, que possuem planta fabril em nosso território : LAFARGE, PLACO, KNAUFF, GRUPO SAINT GOBAIN (BRASILIT-VITRAGE-ISOVER-QUARTZOLIT), DU PONT, BASF que juntamente com as siderúrgicas nacionais e demais fabricantes permitem a sedimentação do sistema industrializado de forma sustentável.
Na indústria da construção residencial, nos Estados Unidos e Canadá o mercado previsto é de 14.5 Mt, anos 2001/2002 de aços galvanizados. O consumo real neste segmento atualmente é de 1.5 Mt indicando assim um potencial de crescimento muito importante. A grande maioria dos produtos são na forma de perfis leves galvanizados e obtidos através do processo de perfilação contínua (ROLL FORMING).
Apenas recentemente a indústria da CONSTRUÇÂO CIVIL está se voltando para a implementação de processos industrializados fazendo com aspectos como CUSTOS, QUALIDADE e RACIONALIZAÇÂO permitam o incremento do consumo do aço classe LGSF => aços galvanizados e patináveis.

Comparativo do consumo de aço “per capita” na construção civil:


Brasil: 4,5 kg / hab/ ano

EUA: 18,0 kg/ hab/ ano

Canadá: 20,0 kg/ hab/ ano

Inglaterra: 25,0 kg / hab/ ano

Espanha: 20,0 kg/ hab/ ano

Japão: 68,0 kg/ hab/ ano


Atualmente, o aço está presente em 46% das novas construções nos Estados Unidos. No Brasil, seu uso é estimado em 3%. Os projetos de construções padronizadas são beneficiados com a utilização dos perfis metálicos.


No que concerne a EDIFÍCIOS NÃO RESIDENCIAIS DE ANDARES MÚLTIPLOS a aplicação da ESTRUTURA METÁLICA têm a seguinte distribuição:


Inglaterra:

65%


Brasil:


1%

EXPORTAÇÃO


O comércio de casas pré fabricadas ou industrializadas pelo mundo corresponde com um intercambio de valores da ordem de US$ 2,5 bilhões. A participação do Brasil nesse segmento é insignificante e poderá ser mais efetiva agora com o domínio da tecnologia que permite a integração de um produto consolidado mundialmente e a participação efetiva dos componentes totalmente nacionalizados com preços competitivos.


Tecnologia
Por interesses estratégicos do governo americano, na década de 80 iniciaram-se estudos para a normalização técnica do uso do aço na CONSTRUÇÃO CIVIL, em particular o segmento altamente demandada das construções residenciais.
Como consequência institutos como NAHB e AISI nos Estados Unidos implementaram um PROGRAMA DE NORMATIZAÇÃO TÉCNICA para a utilização do aço em STEEL FRAME (Painéis Industrializados de Aço).
No Brasil, após um trabalho de 18 meses onde participaram, integrantes da cadeia produtiva, CEF –Caixa Econômica Federal, entidades como IBS, Astic, Abragesso, junto ao Siduscon/SP foi elaborado e aprovado o documento “Sistema Construtivo Utilizando Perfis Estruturais Formados a Frio de Aço Revestido” –Requisitos Mínimos, que possibilita a destinação de recursos financeiros federais para construções que utilizam o sistema steel framing.
Os aços estruturais aplicados no segmento STEEL FRAME utilizam materiais com controles da qualidade rigorosos através do suporte das NORMAS e ESPECIFICAÇÕES AISI e ASTM e os perfis galvanizados leves são produzidos a partir da matéria prima na forma de BOBINAS LAMINADAS. O consumo PERFIS LEVES basicamente pressupõem a utilização de processos de conformação contínua, com altas produtivas e atuando em escalas adequadas.
Os produtos como consequência do uso da TECNOLOGIA AVANÇADA são apresentados com características de tolerâncias bastante controladas.
São utilizados também procedimentos na produção com apoio dos sistemas de informatização permitindo a obtenção dos produtos CONFORMES e PADRONIZADOS.
Por causa das dificuldades de fabricação no canteiro de obras os componentes de ESTRUTURAS DE TELHADOS (Steel Truss) são produzidos em empresas especializadas para este tipo de produto permitindo assim uma maior produtividade na elaboração dos sistemas e a padronização e disponibilização para o uso no mercado.
Sendo a aplicação do uso do STEEL FRAME crescente o que se observa de forma dinâmica é a disponibilização e o surgimento de novas soluções:


  • produtos

  • montagem

  • normatização técnica

  • materiais complementares

  • sub-produtos do sistema

  • elementos de fixação

Indiretamente provocam a necessidade de novos enfoques no que concerne aos materiais e sistemas associados ao processo construtivo => fundações, revestimentos, sistemas de fixação e ancoragem, etc.


Existe um parque industrial importante no Brasil, fabricantes de PERFIS MÉDIOS e LEVES, que ainda não participam efetivamente do processo por falta de conhecimento do SISTEMA INDUSTRIALIZAÇÃO e como interagir com o mercado da CONSTRUÇÃO CIVIL.


EMPRESAS INTEGRANTES DA CADEIA PRODUTIVA
As empresas integrantes da CADEIA PRODUTIVA podem ser destacadas:

  • Matéria prima - Siderúrgicas

  • Fabricantes PERFIS LEVES => STEEL FRAME

  • Fabricantes de GESSO ACARTONADO

  • Grupo Saint Gobain – (Brasilit, Isover, Quartzolit, Vitrage)

Este novo sistema foi introduzido no início dos anos 90, e começou a ser mais usado em construções comerciais e residências. Algumas firmas construtoras como Impar, Rossi, Cyrella e Metodo estão usando o sistema DRYWALL para fechamento interno na maioria dos prédios que estão construindo. Mas o maior alvo destas empresas é introduzir o uso para as pequenas construtoras, responsáveis por cerca de 80% da construção residencial no Brasil.


O comércio do gesso acartonado está estimado em 12 milhões de m2, mercado muito pequeno se comparado aos 2,0 bilhões de m2 nos EUA. Entretanto, este mercado tem crescido 50% anualmente desde 1996 e deve continuar a expandir nos próximos anos. Prevendo um estável crescimento do mercado, os principais fabricantes do gesso acartonado construíram plantas no Brasil nos últimos anos. A primeira empresa a iniciar produção no Brasil em 1995 foi a Lafarge. Em seguida, a fabricante Placo entrou no mercado em 1996 com produtos importados, iniciando a produção local em 1999. Neste mesmo ano, a companhia Knauf trouxe ao mercado produtos importados, e inaugurou uma planta de fabricação em fevereiro de 2000. Os investimentos da Knauf também incluem a construção de uma planta para produção dos perfis estruturais do sistema DRYWALL.



Fabricantes do gesso acartonado

Capacidade de Produção anual

Knauf (Alemanha)

13,5 milhões de m2

Placo (Inglaterra)

10,8 milhões de m2

Lafarge (França)

4,5 milhões de m2

A empresa Lafarge tem planos de construir uma segunda planta em 2003 com capacidade de produzir 10,8 milhões de m2 de gesso acartonado por ano.

Estas três empresas fabricantes do gesso acartonado estão juntamente desenvolvendo um mercado praticamente inexistente até 1995. Elas oferecem constantemente cursos técnicos para instalação do DRYWALL, uma profissão que não existia até poucos anos atrás. Um dos fabricantes teve planos de treinar 3000 pessoas em 2000, e outra tem um acordo que provê treino de 300 pessoas todo ano através do SENAI, uma instituição de treinamento profissional sustentada pela Federação das Indústrias Brasileiras. Além destes esforços para treinamento, a Placo tem parceria com uma associação chamada ASTIC (Associação de Tecnologias Integradas na Construção) que inclui empresas que suprem a necessidade de produtos como portas, janelas, etc., compatíveis ao sistema DRYWALL. ASTIC tem organizado seminários semestrais em diferentes regiões do Brasil, envolvendo arquitetos e engenheiros, para promover novas tecnologias focadas no uso extensivo do sistema DRYWALL.
O estabelecimento destas três empresas européias de gesso acartonado no Brasil e seus substanciais investimentos na fabricação, comércio e treinamento indicam o potencial de crescimento que o Brasil oferece aos perfis de aço galvanizado usados para estrutura DRYWALL.
Nota-se a preocupação das siderúrgicas no aspecto de divulgação e institucionalização do uso do aço na construção com a criação recente do CBCA – Centro Brasileiro de Construção em Aço
Observações
Cabe aqui identificar alguns aspectos que deveriam nortear, neste estágio, os fornecedores da MATÉRIA PRIMA AÇOS => SIDERÚRGICAS LOCAIS:


  • A falta de conhecimento das reais necessidades de alguns segmentos da CONSTRUÇÃO CIVIL




  • Estrutura burocrática de DESENVOLVIMENTO que não permite agilidade e instabilidade adequados para atender o mercado => CADEIA PRODUTIVA e CONSUMIDORES FINAIS




  • Uma indefinição quanto ao posicionamento ESTRATÉGICO em relação ao desenvolvimento e evolução do processo




  • Pouca eficiência no que concerne a atuação visando ajustar e deduzir sob o ponto de vista TRIBUTÁRIO E FINANCIAMENTOS => AÇÕES JUNTO ao Estado.

KOFAR
A Kofar Produtos Metalúrgicos Ltda. tem participado de forma efetiva e com grande esforço de seu corpo técnico desde o ano de 1999, da totalidade dos empreendimentos em steel frame no Brasil e da exportação das primeiras unidades habitacionais para outros países. Agora em sintonia com o interesse público e político lançou com grande sucesso durante a FEICON 2003 a CASA POPULAR KOFAR, projeto que pretende dinamizar sua produção interna e realizar o sonho de uma parcela dos brasileiros sem moradias e contribuir pela diminuição do déficit habitacional estimado em 6 (seis) milhões de moradias.



Hélcio Hernandes


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