Sistema construtivo steel framing

CONCEITO

Resumindo em poucas palavras podemos dizer que o sistema é um esqueleto metálico revestido externamente e internamente com elementos industrializados de alta qualidade, que conferem ao produto final conforto, durabilidade e segurança.

A palavra Light designa uma construção leve, ou seja, o aço utilizado é conseguido pela moldagem de chapa de aço com baixa espessura, portanto todos os perfis metálicos utilizados possuem baixo peso. Daí a designação completa Light Gauge Steel Framing, ou seja, estruturas de aço leve. O termo Light também ressalta a flexibilidade, dado que permite qualquer tipo de acabamento exterior e interior. Além disso, o peso próprio do edifício é baixo não só porque a sua estrutura é leve, mas também porque o Light Steel Framing é utilizado para edifícios de pouca altura (máximo de 8 pavimentos).

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

Os demais componentes do sistema são:

Elementos de fixação — parafusos e conectores;
Fechamentos — chapas de gesso acartonado, chapas cimentícias;
Isolantes termo acústicos e impermeáveis — lã de vidro e difusor de ar e água;
Sistemas hidráulicos e elétricos;
Revestimentos.


FUNDAÇÕES

As fundações de um edifício construído em LSF são normalmente bem menos dispendiosas com relação às construções convencionais. Isto se deve ao fato de que o peso próprio que a habitação assume é bastante inferior, somado ao fato de que não existe concentração de cargas, pois os elementos que transferem o peso ao solo não são apenas colunas isoladas e sim paredes inteiras.

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 a menor solicitação de cargas do conjunto estrutural.

Em terrenos com acidentes de topografia utilizam-se blocos de concreto para conseguir-se o nivelamento do terreno.




ESTRUTURA METÁLICA

Existem basicamente 02 processos de montagem estrutural em LSF:

Montagem em Obra
Montagem em Fábrica
A Montagem em Obra consiste na montagem da parede no solo e sua posterior colocação em seu local definitivo. Normalmente neste processo não se consegue compor a parede antes de erguê-la com nada mais que os perfis metálicos. As vezes este é o sistema mais indicado, especialmente em lugares de difícil acesso onde os custos de transporte de grandes painéis seria muito oneroso.

A Montagem em Fábrica embora incremente os custos referentes ao transporte imprime um maior nível de industrialização ao processo. O nível de industrialização vem de acordo com os sistemas adotados de cada empresa. Algumas instalam ao frame metálico apenas o painel estrutural OSB, outras chegam a ponto de sair com a parede da fábrica já com uma demão de tinta internamente e todo o revestimento externo instalado incluindo aqui portas e janelas. A montagem da parede em fábrica leva também a vantagem de poder utilizar um ambiente livre das intempéries, mais organização de materiais e ferramentas, ambiente mais agradável e de maior produtividade, etc.

PRINCÍPIOS ESTRUTURAIS

De uma forma geral, uma edificação em LSF pode ser concebida utilizando-se das mesmas premissas de uma alvenaria estrutural. Se houver linearidade axial entre paredes dos pavimentos não é necessária a utilização de vigas nos pavimentos inferiores e quando utilizadas lajes com vão inferiores a 5m, consegue-se uma utilização bastante econômica do sistema.

O custo da edificação estará diretamente proporcional ao grau de industrialização que conseguiremos dar ao processo.

As cargas viajam pelos elementos estruturais em linha, ou seja, um elemento transporta a carga que o solicitou diretamente ao elemento abaixo dele que descarrega ao solo.

RESUMO DESCRITIVO DO SISTEMA

1. Estrutura da Construção:

A estrutura da construção é constituída de painéis metálicos, composto de perfis de aço conforme dimensionamento dado pelas normas técnicas da AISI - American Iron and Steel Institute (pé-direito mínimo: 2,70m pav. térreo e 2,40m pav. superior) 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 único 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 também a normalização da AISI 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.

A estrutura dos sistema LSF é composta basicamente de perfis montante (comercialmente conhecido como U enrijecido) que são utilizados em montantes e vigas e perfis guias (comercialmente conhecido apenas como U).

O aço utilizado para obtenção destes perfis é mais usualmente o A653 que leva um tratamento anticorrosivo por imersão em zinco quente ou liga zinco-alumínio que permite garantir a durabilidade das peças metálicas durante centenas de anos. Testes realizados indicam que na situação a qual o aço é empregado deste tipo de construção sua durabilidade pode chegar a 3 mil anos.

Sua comercialização é feita pela industria siderúrgica em forma de bobinas com 1,20m de largura que posteriormente são cortadas (slitadas) em tiras de menor largura e moldadas a frio em perfiladeiras na forma desejada.

MATERIAIS EMPREGADOS NA CONSTRUÇÃO LSF

Os materiais utilizados na construção em Steel Frame são industrializados sob normas internacionais de fabricação e desempenho, garantindo que quando bem instalados, o produto final seja de qualidade inigualável.

Embora os materiais utilizados e o próprio sistema de construção tenham alto nível de industrialização o aspecto final da edificação em nada difere de uma construção realizada nos sistemas convencionais de construção. Portando este sistema construtivo não deve ser confundido com sistemas pré-moldados em madeira, concreto, Kits de casas, etc., que acabam deixando as casas com arquiteturas idênticas ou muito parecidas. A construção em Steel Frame, é personalizada, com características construtivas únicas.

O avanço na tecnologia dos materiais vai levar cada dia mais a busca por soluções mais resistentes com menor utilização de insumos. Assim é o LSF. Em uma casa convencional de 200m², por exemplo, são empregues cerca de 10 toneladas de metal de alta resistência unidos por milhares de parafusos estruturais, peso muito inferior a de uma casa com tijolos e cimento.

Pelo fato de não utilizar o conceito viga-pilar, que concentram a estrutura em poucos elementos, todas as paredes externas são consideradas como parte integrante da estrutura, por onde se divide todo o peso das lajes e pavimentos superiores. A casa inteira pode ser comparada a uma enorme caixa metálica reforçada por revestimento OSB, ficando assim facilmente entendido o excelente comportamento a abalos sísmicos.

Depois de pronta uma casa em LSF não de distingue de qualquer outro edifício. A idéia, é que toda a sorte de materiais de acabamento e fachada utilizados em uma construção em alvenaria pode ser utilizado também no LSF. No entanto o desempenho da edificação a isolamento térmico, acústico, umidades e manutenção é muito melhor.

VANTAGENS DO SISTEMA

Por ser um sistema secular de construção a alvenaria já demonstrou com exaustão todas as vantagens e desvantagens sendo que as tentativas de torná-la um sistema com maior alcance internacional em construções residências já se esgotaram, pois a essência artesanal do processo imprime um ritmo muito lento de produção que acabam por ser incompatível com as necessidades impostas pela evolução natural do tempo.

Por tratar-se de um processo com nível de industrialização muito superior comparado a construção em alvenaria, o Light Steel Frame é o sistema construtivo que naturalmente é escolhido em vários países do mundo por apresentar as seguintes vantagens:

A fabricação da estrutura em paralelo com a execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, resulta na redução para cerca de 30% dos prazos de construção quando comparada com o método convencional. Obras entregues normalmente no prazo máximo de noventa dias.
Fundações mais simples, devido ao reduzido peso da construção e a uniformidade da distribuição dos esforços através de paredes leves e portantes. Proporciona redução do custo da fundação em cerca de 50% por metro quadrado se comparada ao convencional; Para a maioria das pessoas esta característica torna-se o principal benefício que este processo pode trazer, especialmente porque é este mesmo aspecto que torna a sua nova habitação economicamente acessível apesar de sua alta qualidade.
Melhoria no desempenho acústico e térmico através da instalação da lã de rocha e lã de vidro entre as paredes e forro. Cerca de duas vezes e meio superior a parede de alvenaria convencional.
Uma casa em LSF conta com materiais de alto desempenho em isolamento térmico. Testes realizados sugerem que para que uma parede de alvenaria tenha o mesmo desempenho que uma parede em LSF de 90mm de espessura esta teria que ter 1500mm de espessura. Devido a esta característica custos de energia para o aquecimento ou refrigeração do imóvel são muito inferiores comparados ao sistema convencional, ou seja, sua casa permanecerá mais tempo na temperatura que você deseja pagando-se um valor muito menor na sua conta de luz.
Facilidade e baixo custo na manutenção de instalações de hidráulica, elétrica, ar condicionado, gás, etc. Mesmo no caso de necessidade de intervenções em algum dos sistemas a praticidade com que se executa o serviço é muito grande e não gerando sujeira e barulho, motivos que muitas vezes são responsáveis pelos constantes adiamentos de qualquer reforma em casa.
Custos diretos e indiretos menores, devido aos prazos reduzidos e inexistência de perdas ou insignificantes;
Reciclagem e reaproveitamento de vários materiais aplicados no sistema em especial o aço. 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;
A estrutura do telhado em aço galvanizado é imune ao ataque de insetos, além de dar muito melhor qualidade e perfeição ao aspecto final da construção;
Qualquer linha arquitetônica seja ela reta ou curva, pode ser elaborada. O Aço oferece uma grande flexibilidade;
Sob o ponto de vista arquitetônico, enumera-se as múltiplas opções para explorar o aço: a contemporaneidade e arrojo das peças, a leveza visual, a escolha de acabamento polido ou brilhante e a possibilidade de criar infinitas formas, complementadas pelos mais variados detalhes e fechamento;
O sistema construtivo em Steel Frame propicia facilidade de modulação, e ampliação das possibilidades de uso do espaço, com flexibilidade de layouts. Além disso, o processo industrial de fabricação resulta em peças de qualidade controlada e de precisão dimensional. Quanto ao aspecto estético, garante ângulos e esquadros precisos, o que implica qualidade superior de acabamento.
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 a qualidade na hora de construir.
Alta Durabilidade: De acordo com as especificações de revestimento mínimo exigido pelo sistema, o zinco, utilizado para a proteção do aço, pode facilmente garantir a proteção do aço para toda vida útil da habitação (estudos comprovam uma durabilidade de cerca de 300 anos).