Baixe Artigo comparativo entre Light Steel Framing e alvenaria convencional e outras Teses (TCC) em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity!
ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA EM VEDAÇÕES EXTERNAS DE
EDIFICAÇÕES COM PLACAS CIMENTÍCIAS NO SISTEMA LIGHT STEEL
FRAME E TIJOLO DE SIMPLES VEDAÇÃO PARA ALVENARIAS
CONVENCIONAIS
Guilherme Fior^1 Ms. Claiton Rogério Zardo^2 RESUMO Este trabalho tem como objetivo principal avaliar qual o melhor método construtivo entre Light Steel Framing e Alvenaria convencional de tijolos de simples vedação. O método para realizar este estudo foi classificado com indutivo, o nível de pesquisa como exploratório, delineamento de pesquisa utilizado foi o experimental, e como coleta de dados utilizamos o método documental e realização de ensaios. A amostra dessa pesquisa é uma empresa da cidade de Maravilha-SC, e o público alvo são todos os profissionais da construção civil da região. Quanto aos resultados, houve o levantamento de custos e de produtividade, além do acompanhamento da execução de uma amostra para os dois métodos estudados. Houve também o ensaio de resistência dos corpos de prova, para comprovar a eficiência e o custo benefício de cada método. Após as análises, foram constatados que tanto o LSF quando a alvenaria convencional atendem as normas de resistência, ficando comprovado sua eficiência. Além disso, os resultados mostraram que quando analisado os dois métodos para somente 1,44m², o LSF possui um custo maior, porém para edificações completas esse custo pode se equivaler ao de uma edificação em alvenaria de tijolos. Quanto ao tempo de execução, o método do LSF teve um tempo muito menor. A sequência deste trabalho traz detalhes de como é a execução dos métodos, e como foram feitos os ensaios e levantamento de custos e produtividade para conclusão dessa pesquisa. Palavras-chave : Light Steel Framing. Alvenaria convencional. Métodos construtivos. 1 INTRODUÇÃO Com o grande crescimento do setor imobiliário e a frequente busca por atividades que diminuam a geração de entulhos, causem menor desperdício, rapidez na entrega, desempenho satisfatório e que economicamente sejam viáveis, algumas tecnologias construtivas têm aparecido no mercado. Essa modernização é relacionada à industrialização, tentando diminuir etapas construtivas e garantir boa qualidade na execução. (^1) Trabalho de conclusão de curso da Engenharia Civil, UCEFF. E-mail: guilherme.fior@mhnet.com.br (^2) Docente do curso de Engenharia Civil, UCEFF. E-mail: claitonz@gmail.com
O método construtivo mais utilizado no país é a alvenaria de blocos cerâmicos. Para a produção do bloco é necessária sua queima, gerando uma série de gases poluentes. E dada sua natureza artesanal de produção, gera uma quantidade considerável de desperdícios de materiais. Mas, apesar de grande resistência dos setores da construção, alguns segmentos desse setor, influenciado pelas novas tecnologias e visando aumento da sua eficiência, tem aceitado lentamente novas formas para se construir. Nesse contexto, construtoras estão investindo em tecnologias mais eficientes, resultando em produtos de qualidade e com menores custos quando comparados aos sistemas convencionais. O sistema construtivo LSF, por estar associado aos conceitos de modernidade e inovação, possuindo ainda várias vantagens em relação ao método convencional, se torna um fator considerável para tomar a decisão e satisfação do projeto e seus envolvidos (RODRIGUES, 2006). 2 REVISÃO TEÓRICA Dentre os métodos de execução de vedação, o mais utilizado no Brasil é a alvenaria de blocos, com acabamento em pintura ou revestimento cerâmico (CARVALHO, 2015). Para Sabatini (1984, p. 25), “[...] a alvenaria caracteriza-se por ser um sistema da construção produzido no canteiro, resultante da união de seus componentes (tijolos ou blocos) através de juntas de argamassa, formando um conjunto rígido e coeso.” “As paredes de alvenaria constituem um dos subsistemas mais importantes presentes nos edifícios, particularmente as paredes exteriores que, separando o ambiente interior do exterior, são decisivas para o desempenho dos edifícios.” (PEREIRA, 2005, p. 32). 2.1 COMPOSIÇÃO DA ALVENARIA CONVENCIONAL É chamado de alvenaria o conjunto de peças colocadas lado a lado, coladas em sua interface, por argamassa, formando um elemento vertical consistente. Esse conjunto tem função de resistir à cargas, vedar espaços, resistir a impactos, resistir a ação do fogo, promover segurança, isolar e proteger acusticamente os ambientes, contribuir para a
LSF são completamente iguais a qualquer outra construção. O que varia é a estrutura metálica que confere mais segurança e os materiais de isolamento térmico e acústico que garantem mais conforto (HASS; MARTINS, 2011). Os perfis mais utilizados no LSF são os de seção “U” (U simples), “Ue” (U enrijecido) e “L”. O perfil U é utilizado como guia, possui alma e mesa, mas não possui borda, que está presente nos perfis Ue. Os perfis U apresentam largura da alma maior que a do perfil Ue, permitindo o encaixe no perfil U. A cantoneira utilizada em conexões de elementos e o cartola é comumente empregado como ripas de telhado (FRASSON, 2017). Prudêncio (2013), afirma que os painéis estruturais estão sujeitos a forças do vento e cargas vindas de pisos, telhados e outros painéis, sendo responsável por absorver esses esforços e transmiti-los a fundação. Esses painéis são compostos por perfis Ue, colocados na vertical e espaçados de 400mm ou 600mm, sendo função desses transmitir as cargas por contato direto através de suas almas, estando em coincidência de um patamar a outro permitindo somente a transferência de esforços axiais. Os montantes são unidos em suas extremidades por perfis U colocados na horizontal como guias, tendo a função de fixar os montantes. Os painéis estruturais podem ainda ser compostos por vergas, fitas de aço galvanizado, bloqueadores e ombreiras (SANTIAGO; FREITAS; CASTRO, 2012). Nos painéis aonde há aberturas, é necessário colocar um reforço estrutural acima da abertura, como uma verga, para redistribuir o carregamento dos montantes de cima, para os montantes laterais da abertura. Essas vergas são dois perfis Ue conectados por uma peça parafusada em cada extremidade (CASTRO, 2005). Nos fechamentos como o LSF, utiliza-se o conceito multicamada, onde o sistema é composto por várias camadas, tendo a resistência térmica como soma das resistências de cada camada, e influenciada diretamente pelo tipo de execução e material utilizado (SANTIAGO, 2008). O adequado isolamento termo acústico evita que as condições externas influenciem as internas, ou seja, impede ou diminui a transmissão de sons e temperatura (SANTIAGO, FREITAS, CASTRO, 20 12 ). As instalações no LSF são rápidas e fáceis de serem executadas, já que a passagem das mangueiras elétricas e tubos hidráulicos ocorre em espaços vazios e dimensionados em projeto, antes mesmo da execução, evitando assim quebrar paredes como na alvenaria convencional. As instalações são feitas quando a estrutura já está pronta, com cobertura e fechamento externo vertical (FRASSON, 2017).
Dentro do sistema, Lima (2006) apud Vivian (2011) sugere que seja utilizado o sistema de tubulações PEX – polietileno reticulado, pois apresenta grande flexibilidade, garantindo maior produtividade por facilitar sua passagem e fixação. A laje pode ser seca ou úmida, de acordo com o contra piso e método a ser utilizado pelo construtor (SANTIAGO, FREITAS E CASTRO, 2012). As lajes secas são compostas por painéis de madeira, ou placas cimentícias, que ficam apoiadas sobre perfis metálicos estruturais, que funcionam como vigas de entrepiso (RODRIGUES, 2016). A laje é úmida quando possui uma chapa de aço e é parafusada nas vigas do piso, com preenchimento de concreto, utilizado também para base do contrapiso. Em relação ao isolamento, utiliza-se lã de vidro dentro da estrutura (CASTRO, 2005). A cobertura tem função de proteger a edificação das intempéries, além de ter função estética no projeto. Com o LSF é possível diversos tipos de cobertura, como telhados inclinados, cobertos com telhas cerâmicas, de concreto ou metálicas, e até mesmo lajes úmidas impermeabilizadas (FRASSON, 2017). 2.3 FECHAMENTOS “O fechamento externo da estrutura LSF pode ser realizado com vários tipos de placas: OSB ( Oriented Strand Board ), placas cimentícias, gesso acartonado, dentre outras, sendo que a escolha dependerá da finalidade, se externa ou interna, do custo almejado para obra e do revestimento a ser adotado.” (LOURENÇO, et al, 2014, p. 6). “Pode-se dividir o sistema de vedação em três partes: fechamento externo, áreas molháveis; isolantes térmicos e acústicos, e por último, os fechamentos internos, nas áreas secas ou úmidas, mas não molháveis.” (TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2008, p. 34). 2.3.1 Placa de OSB Placas de OSB são painéis de madeira com uma liga de resina sintética, feita de três camadas com tiras de madeira. Podem trabalhar como diafragmas rígidos quando usados em paredes externas ou internas, como forros, pisos e substrato para telhado. Deve-se tomar cuidado, visto que o painel de OSB não resiste a intempéries, sendo necessário um acabamento impermeável nas partes externas (FRETAS; CASTRO, 2006).
“A placa de gesso acartonado comum é formada por uma mistura de gesso (gipsita natural) em sua parte interna, revestida por um papel do tipo “Kraft” em cada face.” (LIMA, 2012, p. 29). As placas de gesso são fixadas a uma estrutura metálica, podendo ser usada em paredes e forros. Fica notável a redução de espessura das paredes e o ganho de área interna quando utilizado placas de gesso acartonado (CIOCCHI, 2003). Segundo Cichinell (2007), classifica as chapas de gesso conforme aplicação, podendo ser standart (indicada para paredes, revestimentos e forros em áreas secas); resistente a umidade (indicada para paredes, revestimentos e forros sujeitos a umidade por tempo limitado); resistente ao fogo (indicada para paredes, revestimentos e forros em áreas secas). 2.3.4 Siding Vinílico Cichinelli (2012), afirma que o Siding Vinílico é um produto composto por PVC de fácil instalação e ótima estanqueidade. São instalados após a impermeabilização das placas OSB. Deve-se verificar se a estrutura está nivelada e aprumada, para evitar erros na instalação. A fixação das réguas na estrutura se faz por parafusos ou pregos, obedecendo espaçamento de 1mm para dilatação da peça, sempre em sentido horizontal e de baixo para cima. De acordo com Santiago (2008), é o material que mais se adequa aos painéis de OSB, proporcionando um acabamento de maior qualidade, e tem como vantagem a limpa e rápida montagem em relação aos revestimentos tradicionais. 2.3.5 SmartSide Os produtos são fabricados com a tecnologia OSB, a partir de tiras de madeira reflorestada, orientada em três camadas perpendiculares, prensadas com resinas resistentes a intempéries e aditivos que garantem proteção contra fungos e cupins. O smartSide foi desenvolvido especialmente para uso externo em paredes, muros, oitões, beirais, aberturas, etc (MANUAL LP, 2014).
O sistema construtivo OSB e fechamento em SmartSide é destinado à produção de unidades habitacionais térreas e isoladas e tem as paredes com função estrutural, formadas por perfis leves de aço zincado (IPT, 2013). 3 METODOLOGIA O método de pesquisa que foi utilizado nessa pesquisa foi o indutivo. Marconi (2007) descreve que a indução é um processo que parte de dados particulares, já constatados por outros autores, para chegar a uma verdade geral ou universal, não contida nas partes examinadas. Portanto, o objetivo dos argumentos indutivos é chegar a conclusões cujo conteúdo é muito mais amplo do que o das premissas nas quais se basearam. O nível de pesquisa utilizado foi o exploratório. Segundo Andrade (2002), a pesquisa exploratória é usada para examinar um determinado tema ou problema pouco conhecido, o qual tem muitas dúvidas ou não foi anteriormente abordado. A pesquisa é classificada como experimental. Segundo Gil (2002), a pesquisa experimental constitui o delineamento mais prestigiado pelos meios científicos. Segundo a coleta de dados, essa pesquisa pode ser classificada como documental, pois foi feita verificação de documentos e imagens. Observação consiste em analisar os fatos ou fenômenos e que devem ser observados. Utiliza-se os aspectos da realidade como os sentidos na obtenção de resultados (MARCONI; LAKATOS, 2003). Foi observado o método de montagem de uma parede de LSF com 1,20m x 1,20m, em uma empresa de Maravilha-SC, que utiliza o Light Steel Frame com mão de obra e profissionais capacitados. Também foi observado a execução de 1,44m² de alvenaria com tijolos de simples vedação. O objetivo foi verificar o método de montagem de ambos os métodos e verificar os resultados. Foram feitos testes de impacto de corpo duro segundo a norma NBR 15575- 4 (ABNT, 2013), e comparados a fim de apresentar o método que apresenta o melhor resultado. A população alvo desta pesquisa são todos os revestimentos externos que podem ser aplicados no sistema construtivo LSF e os tijolos de simples vedação na alvenaria convencional. A amostra desta pesquisa delimita-se em estudar o revestimento em placa cimentícia no sistema LSF e os tijolos de simples vedação na alvenaria convencional.
Quadro 2 - Materiais para levantamento de custo na alvenaria convencional MATERIAL UNIDADE Tijolo de simples vedação m² Argamassa m² Areia m² Cal m² Mão de obra m² Fonte: Elaborado pelo autor (2018) Analisando os levantamentos de custos para ambos os métodos, é possível verificar que o sistema LSF é 140% mais caro que o sistema de alvenaria convencional de tijolos de simples vedação, para 1m². No Gráfico 1, vemos a comparação dos valores dos dois sistemas. Gráfico 1 - Comparativo de valores por m² dos dois sistemas analisados Fonte: Elaborado pelo autor (2018) Após análise do comparativo, o sistema LSF custou R$ 191,47 para 1m², enquanto o sistema de alvenaria convencional teve um custo total de R$ 135,89. A diferença entre ambos os métodos é de R$ 55,58, comprovando que o sistema mais viável é o da alvenaria convencional. 4.2 ANALISE DE PRODUTIVIDADE Esta etapa da pesquisa foi possível verificar como são os sistemas de execução de uma parede em LSF com revestimento em placa cimentícia e uma parede de alvenaria 191, 135, 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 LSF Alvenaria convencional VALORES EM REAIS
convencional com tijolo de simples vedação. As técnicas foram realizadas em uma parede de 1,20m x 1,20m, totalizando 1,44m². Para a sequência da montagem em LSF, acompanhamos em uma empresa a execução da parede com profissionais especializados. De acordo com a NBR 15575-4 (ABNT, 2013), foram utilizados perfil Ue 60x40cm para esse sistema. A modulação utilizada nesse sistema foi de 600mm, visto que será somente para testes. Quando for uma obra de maior porte, em que as cargas distribuídas sobre as paredes são maiores, é recomendado utilizar modulação de 400mm. Foi preparada a parede em LSF, e aplicado o revestimento com placa cimentícia com os materiais necessários e acessórios para sua montagem. O sistema LSF teve o tempo total de 00:22:36 por m². Para a execução do método de alvenaria convencional, foram acompanhadas as execuções em um canteiro de obras. Foram utilizados tijolos de simples vedação de 9x14x29cm, de cutelo. Conforme Rodrigues (2001), é feito a marcação da primeira fiada para dar prosseguimento ao levantamento. Após o assentamento da primeira fiada, dá-se o levantamento das demais, sempre cuidando o prumo, para que não haja desencontros e retrabalho. O sistema de alvenaria convencional teve o tempo total de 01:11:38 por m². Com base nos dados coletados, foi possível elaborar o Gráfico 2 para comprar o tempo de execução dos dois métodos. Gráfico 2 - Comparativo de tempo dos dois sistemas analisados, em horas Fonte: Elaborado pelo autor (2018) 00:22: 01:11: 0 10 20 30 40 50 60 70 LSF Alvenaria convencional TEMPO EM MINUTOS
Figura 1 - Ensaio de corpo duro no LSF Fonte: Elaborado pelo autor (2018) Durante o ensaio, não foram notadas patologias, somente a formação de pequenas mossas localizadas. Os resultados são representados na Tabela 1. Tabela 1 - Resultados do ensaio de corpo duro no LSF Energia de Impacto (J) Critério de desempenho da NBR 15.575 - 4 Resultados obtidos nos ensaios Avaliação 5 Não ocorrência de falhas que comprometam o estado limite de serviço. São admitidas mossas localizadas. Não ocorreram falhas que comprometessem o estado limite de serviço. Foram observadas pequenas mossas localizadas Aprovado 20 Não ocorrência de ruina, caracterizada por ruptura ou traspassamento (estado limite ultimo). Não houve ruptura e nem traspassamento. Foram observadas somente mossas localizadas. Fonte: Elaborado pelo autor (2018)
Segundo Tabela 1, a parede de LSF com revestimento de placa cimentícia atendeu os requisitos da norma ABNT 15575-4 de 2013, não apresentando patologias, apenas mossas localizadas, porém quase imperceptíveis. Assim como na parede em LSF, foram aplicados os mesmos testes, com as mesmas forças e distâncias na parede de alvenaria convencional. Os resultados obtidos no ensaio estão na Figura 2. Figura 2 – Ensaio de corpo duro na alvenaria convencional Fonte: Elaborado pelo autor (2018) A parede de alvenaria convencional com tijolos de simples vedação também não apresentou patologias, conforme resultados da Tabela 2 2.
As dificuldades obtidas com esse trabalho foi encontrar tempo na agenda dos profissionais que desempenham o método LSF, e devido as condições climáticas para execução da parede em alvenaria. Como sugestão para novas pesquisas, se encaixariam a análise de custos e produtividade para uma obra completa dos dois métodos construtivos, para verificar se a diferença entre 1,44 m² de LSF e de alvenaria convencional se faz presente para uma edificação completa. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13529 – Revestimentos de paredes e tetos de argamassas inorgânicas. Rio de Janeiro, 2013. CARVALHO, J. C. Estudo comparativo entre fachadas em alvenaria de bloco cerâmico revestidas com argamassa e fachadas executadas com placas cimentícias. Projeto de Graduação apresentado ao curso de Engenharia Civil da Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, RJ, 2015. FACCO, I. R. Sistemas construtivos industrializados para uso em habitações de interesse social. Trabalho de conclusão de curso da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2014. FRASSON, K. C.; BITENCOURT, M. Analise comparativa dos sistemas construtivos alvenaria convencional e light steel frame: um estudo de caso em residência unifamiliar. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Tubarão, 2017. FREITAS, A. M. S.; CRASTRO, R. C. Light Steel Framing: uma aposta do setor siderúrgico no desenvolvimento tecnológico da construção civil. São Paulo, SP. 2006. HASS, D. C. G.; MARTINS, L. F. Viabilidade econômica do uso do sistema construtivo steel frame como método construtivo para habitações sociais. Trabalho
de conclusão de curso de Engenharia de Produção Civil, na Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR. Curitiba, Paraná. 2011. IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas. Referência Técnica Nº 017. São Paulo, 2013. LIMA, V. C. Análise comparativa entre alvenaria em bloco cerâmico e painéis em gesso acartonado para o uso como vedação em edifícios: Estudo de caso em edifício de multipavimentos na cidade de Feira de Santana. 2012. Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Departamento de Tecnologia da Universidade Estadual de Feira de Santana UEFS. Feira de Santana, Bahia, 2012. LOURENÇO, C. H. et al. Análise comparativa dos sistemas construtivos: Light Steel Frame e Alvenaria Estrutural. Revista Pensar Engenharia, v. 3, n. 1, 2015. NASCIMENTO, O. L. Alvenarias. Instituto Brasileiro de Siderurgia. Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 2002. PEREIRA, M. F. P. Anomalias em paredes de alvenaria sem função estrutural. 2005. Dissertação apresentada na Universidade do Minho para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, Braga, Portugal, 2005. PRUDÊNCIO, M. V. M. V. Projeto e Análise comparativa de custo de uma residência unifamiliar utilizando os sistemas construtivos convencionais e light steel framing.
- Monografia (Trabalho de Conclusão do Curso, Graduação 98 em Engenharia de Produção Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão. RODRIGUES, F. C. Steel Framing: Engenharia. Série Manual de Construção em Aço. Rio de Janeiro, 2016. SABATINI, F. H. O processo construtivo de edifícios de alvenaria estrutural silicoicalcaria. 1984. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola Politécnica da Universidade Federal de São Paulo, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 1984.
