Characteristics of Construction Techniques Light Steel Frame and Sealing Masonry
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7822955
Sebastiana Milena de Souza Dias¹
Herlisson Souza Solimões²
Fernanda Borges Figueiredo³
Bruna Barbosa Matuti Mafra4
Ernando Oliveira de Azevedo5
Resumo
No Brasil predomina-se a construção feita em alvenaria de vedação, sendo que a mão de obra mais qualificada e muito rica nesta área, porém, existes vários problemas no decorrer de sua execução, uma das maiores dela é a poluição causada no meio ambiente, um sistema totalmente poluente e prejudicial. Sendo assim, com o objetivo de oferecer resistência, vedar espaços e fornecer proteção acústica e térmica para a edificação, chega no mercado o Steel Frame, fazendo um levantamento e um comparativo orçamentário, sobre ao sistema Light Steel Frame e o sistema de construção de alvenaria de vedação ao qual tem como propósito de propor aos construtores as vantagens que pode oferecer as necessidades, como a aumento de produção e o controle da qualidade, entre estes dois métodos construtivos. Este trabalho mostra o conceito de cada um, mostrando suas características, mostrando que é preciso ampliar e buscar renovações a construção civil, e o sistema Light Steel Frame é um grande aliado para se tornar um método revolucionário nas edificações brasileiras, trazendo uma tecnologia nova e avançada.
Palavras-Chave: Ligth Stell Frame; Alvenaria Convencional; Vantagens; Custo; Benefício.
Abstract
In Brazil, the construction made in sealing masonry is predominant, and the most qualified and very rich workforce in this area, however, there are several problems during its execution, one of the biggest of which is the pollution caused in the environment, a totally polluting and harmful system. Therefore, with the objective of offering resistance, sealing spaces, and providing acoustic and thermal protection for the building, the Steel Frame arrives on the market, making a survey and a budgetary comparison, on the Light Steel Frame system and the masonry construction system. of sealing whose purpose is to propose to builders the advantages that the needs can offer, such as increased production and quality control, between these two construction methods. This work shows the concept of each one, showing its characteristics, showing that it is necessary to expand and seek renovations to civil construction, and the Light Steel Frame system is a great ally to become a revolutionary method in Brazilian buildings, bringing a new and advanced.
Key-words: Light Steel Frame; Conventional Masonry; Benefits; Cost; Benefit.
1. Introdução
O Light Steel Frame é um sistema construtivo industrializado e altamente racionalizado que consiste em estruturas de perfis de aço galvanizado, é constituído por placas, seja cimentícias, de madeira, ou drywall, o diferencial deste método é a pouca produção de resíduo e uso mínimo de água proporcionando uma construção, consequentemente ela se torna uma construção mais barata, rápida e limpa (ESCOLA ENGENHARIA, 2019).
O Ligth Steel Frame teve origem nos Estados Unidos no início do século 19, começou a ser pensado como uma inovação tecnológica de construção no ramo civil após um grande incêndio da cidade de Chicago, USA (GOMES, 2007). Os principais tipos de materiais utilizados em Ligth Stell Frame são: aço galvanizado, gesso acartonado, mais conhecido como drywall, revestimento em OSB (Oriented Strand Board), feito com placas de madeira, material isolante, podendo ser lã de vidro ou plástico PET, além das placas de cimento para acabamento. Por se tratar de materiais específicos necessita de alguns cuidados básicos para o armazenamento, sendo eles: um local limpo e plano com proteção ao sol, chuva e umidade para evitar a deterioração e o empenamento do perfil, em áreas externas os perfis são protegidos com lonas plásticas, as placas são amarradas em até dez peças, os perfis menores em cima dos maiores, com o empilhamento máximo de cinco amarrados, ficando ao menos três calços do chão para não receber sujeiras e assim evitando o empenamento do material (MASO, 2017).
Alvenaria de vedação, designa o conjunto de tijolos, blocos que reunidos formam paredes, muros, alicerces de uma edificação ou peças sobrepostas coladas com argamassa, sendo um sistema construtivo onde toda a carga da estrutura é absorvida pelas lajes, vigas, pilares e fundação, têm o uso flexível de dimensionamentos de blocos, possibilitando um número maior de possibilidades estéticas no projeto, a mão de obra não requer muita especialização, podendo causar diversos tipos de patologias na obra futuramente (TOTAL CONSTRUÇÃO, 2019).
Com o aumento das tecnologias construtivas voltadas para a sustentabilidade, o Stell Frame, método construtivo amplamente utilizado em outros países, porém ainda não sendo utilizado em grande escala dentro da construção nacional, sendo que em questões de conforto e diversos benefícios, tais como economia e rapidez na execução, como grandes vantagens e mostrando sua viabilidade de sua utilização, dentro do mercado (SILVA JIUNIOR, [s.d.]).
O déficit habitacional no Brasil tem estimulado ações de melhorias dentro do setor da construção, criando estímulos para o desenvolvimento e uma gestão que promova uma melhor qualidade dos serviços, melhorando seus resultados dentro dos processos, muitas das edificações são realizadas através de métodos de construção que possuem baixa produtividade, gerando grande desperdício de materiais, mostrando a necessidade de adotar novas práticas em seus processos, produzindo mais obras sustentáveis e economicamente viáveis (MARINHO, 2020).
Sendo assim, este trabalho tem como objetivo apresentar características das técnicas construtivas em Light Steel Frame e Alvenaria de Vedação, mostrando as vantagens e desvantagens.
2. Metodologia
A pesquisa bibliográfica que subsidiou a presente revisão foi baseada na consulta de trabalhos publicados nos últimos 12 anos (2000 a 2022 – intervalo de anos), conforme as palavras chaves e base de dados, apresentados a seguir:
Tabela 1 Palavras-chaves e número de trabalhos encontrados das respectivas bases de dados.
| Palavras-chave | Google Acadêmico | Periódicos Capes | Scielo |
| Light Steel Frame | 967.000 | 1.283 | 6 |
| Alvenaria Convencional | 16.200 | 36 | 4 |
| Vantagens | 1.650 | 2 | 6 |
| Custo | 4.470 | 2 | 6 |
| Benefício | 2.840 | 2 | 6 |
Para seleção de trabalhos foram utilizados os seguintes critérios de inclusão: 1) artigos publicados nos três principais periódicos da área: Engenharia Civil, 2) Idiomas: inglês e português, 3) Tópicos escolhidos (palavras-chave ou tópicos): Light Steel Framse, Alvenaria Convencional, Vantagens, Custo e Benefício. Os critérios de exclusão foram: comunicações em congresso.
3. Resultados e Discussão
3.1. Conceito Light Steel Framing
Segundo Bartolotto (2015), utiliza-se perfis de aço galvanizado leve, com finalidade estrutural, que são dispostos para servir de base para elementos de fechamento, o Steel, ou aço, a principal matéria prima empregada, o Light, que se traduz por leve, suas características que são leveza e flexibilidade, já o termo Framing, que são formados por outros elementos estruturais ou de vedação, em conjunto funcionam para suportar os esforços mecânicos. Este sistema começou a ser pensado depois do último grande incêndio de Chicago em 1871, a cidade, que era integralmente construída em madeira, ardeu em chamas deixando 95 mil pessoas desabrigadas (PROJETO HABITE, 2018).
3.2. Materiais Utilizados em Ligth Steel Frame
Conforme descreve a Escola Engenharia (2019), as normas técnicas o sistema mostra os materiais necessários para a construção em Ligth Steel Frame, em relação ao fechamento externo da edificação, a estrutura é composta pelos perfis de aço galvanizado, painel estrutural de OSB, isolante termoacústico e placa cimentícia, logo após a aplicação das placas é possível adicionar o tipo de acabamento desejado, o fechamento interno é composto pelos perfis de aço galvanizado, isolante termoacústico, placa de drywall e revestimento de acabamento, a fundação, normalmente, porém o controle do cálculo estrutural deve ser feito pelo engenheiro para analisar qual é o tipo mais adequado para a edificação, conforme mostra o Quadro 1.
Quadro 1 – Normas Técnicas.
| NBRB6.355:2003 | Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio – Padronização |
| 14.715:2001 | Chapas de Gesso Acartonado – Requisitos |
| 14.717:2001 | Chapas de Gesso Acartonado – Determinação das Características Físicas |
| 14.762:2001 | Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados a Frio – Procedimento |
| 15.217:2009 | Perfis de Aço para Sistemas de Gesso Acartonado – Requisitos |
| 15.253:2005 | Placa Plana Cimentícia sem Amianto – Requisitos e Métodos de Ensaio |
| 15.498:2007 | Chapas de Gesso Acartonado – Determinação das Características Físicas |
| DIRETRIZ SINAT Nº 003 | Fechamento em Chapas Delgadas (sistema leves tipo “Light Steel Framing) |
3.3. Dicas de Estocagem, Transporte e Manuseio dos Perfis de Aço
Para GyP Stell Indrustria de Aço (2017), os perfis de aço são extremamente resistentes a intempéries, devem ser estocados seguindo de acordo com alguns cuidados, caso eles tenham que ser armazenados em área externa, proteja os perfis com lona plástica, evitando que recebam sujeira do chão, deixe sempre as peças organizadas em amarrados com 10 peças, as amarrações dos perfis devem ser feitas sempre em três pontos nas pontas, ao amarrar os perfis garanta sempre que eles estejam alinhados, para evitar o empenamento da peça, conforme mostra a Figura 1.
Figura 1 – Estocagem e transporte do material.
3.4. Vantagens Ligth Steel Frame
Segundo Decorfácil (2021), as vantagens estão no tempo que se lava para concluir a construção, o isolamento térmico, acústico, a manutenção prática e rápida, a quantidade mínima de materiais utilizados e entulhos, grande resistência estrutural, super adequada para locais que sofrem com as mudanças climáticas, na parte econômica, sai com um custo mais baixo por dispensar materiais e outros equipamentos essenciais em construções de alvenaria tradicional.
Para Abrelpe (2020), a técnica de construção Steel Frame vem para melhorar esse quadro, com a sua estrutura feita inteiramente em aço galvanizado, diminui drasticamente à utilização do concreto, usado apenas na fundação, consequentemente reduzindo também o consumo de água e a geração de resíduos são mínimos, tornando-se um sistema totalmente benéfico ao meio ambiente. Conforme mostra Planejei (2019), o custo comparado a outros métodos convencionais tem uma redução de 30%, além de prazos reduzidos, reduzindo contratempos como por exemplo, a chuva e contribui na redução das perdas na obra, sobre os resíduos gerados, chega-se a um valor de menos de 13% e de mais de 30% na alvenaria convencional.
Entre suas vantagens são na diminuição de resíduos da construção, a produção das estruturas é sustentável, porque a maior parte da matéria-prima usada é reciclada, esse sistema tem um índice baixíssimo de desperdício e descarte de materiais, proporcionando assim, grande economia para a obra (OBRA PRIMA, 2022).
3.5. Desvantagens Ligth Steel Frame
Segundo Rossi ([s.d.]), o custo ainda é superior ao de uma edificação de alvenaria, sendo assim, mesmo que o prazo de construção seja 1/3 de uma construção convencional, por isso, as principais obras que se constroem em Steel Frame, são de clientes que precisam logo começarem a operar em suas atividades, para não perderem dinheiro, como: bancos, shoppings, supermercados, galpões.
No Brasil, menos de 3% das edificações são construídas pelo sistema Steel Frame, isto se dá pelo fato de o Brasil ainda ser um país muito conservador, então novas tecnologias demoram para serem totalmente aceitas, mesmo apresentando muitos benefícios, aos poucos o Steel Frame está entrando no mercado, com a procura pelo alto desempenho e a sustentabilidade, este sistema se mostra muito eficiente e apropriado (PEREIRA, [s.d.]).
O sistema de Steel Frame precisa ser minuciosamente calculado e planejado, por não permitir erros e desperdícios que podem pesar no bolso, possuindo um manuseio diferenciado em comparação às construções de alvenaria, essa opção é inovadora no Brasil, mostrando que a mão de obra especializada por aqui ainda é escassa, o percentual de construções realizadas com estruturas de aço no Brasil ainda é muito inferior às estruturas de concreto armado (JUNQUEIRA, [s.d.]).
Outro ponto importante, é sobre os perfis de aço galvanizado, que por serem muito resistentes, existe um limite de andares para construções, o aço é um material leve, devido a isso não é indicado para construções com mais de cinco andares, pois pode apresentar fragilidade (TECNOFRAME, 2019).
3.6. Alvenaria de Vedação
Rodrigues (2000), o sistema construtivo de alvenaria convencional, é formado por um conjunto de unidades, tais como tijolos cerâmicos ou de concreto e argamassa sua função dentro da construção é a de vedar os espaços e separá-los, dividindo a edificação em diversos ambientes, culturalmente, existe a aceitação de que a construção com alvenaria possui maior durabilidade, embora essa afirmação venha sendo questionada atualmente, o concreto armado é constituído pela associação de concreto e aço, no qual ambos os materiais apresentam características mútuas de boa aderência e coeficiente de dilatação térmica praticamente igual, essa união advém do fato que o concreto possui baixa resistência à tração, sendo função do aço, absorver os esforços de tração e cisalhamento que atuam nos elementos de concreto.
3.7. Estocagem dos materiais
3.7.1. Tijolos
Cerâmica Costular (2021), os tijolos devem ser armazenados em terra seca e firme, perto do local de trabalho dos funcionários, a pilha deve ser de 50 tijolos de comprimento, 10 tijolos de altura, a distância livre entre pilhas adjacentes deve ser igual ou superior a 80cm, tijolos com tamanhos, tipos e resistências diferentes, conforme mostra a Figura 2.
Figura 2 – Estocagem (Cimento e Tijolos).
3.7.2. Peças de Aço
De cordo com Construct (2017), os aços de classes e tamanhos diferentes devem ser armazenados separadamente, pintar as extremidades de cada barra de acordo com a classe ajuda na identificação e utilização correta do material, empilhando pelo menos 150mm acima do nível do solo, conforme mostra a Figura 3.
Figura 3 – Peças de Aço.
3.7.3. Cimento
Conforme é descrito pela Cerâmica Costular (2021), o cimento deve ser armazenado num local seco e à prova de umidade, os sacos de cimento não devem ser empilhados diretamente no chão, para que o material não absorva umidade, colocando em cima de tábuas de madeira, mantendo um espaço de 600 mm entre as paredes e as pilhas, a altura da pilha não ultrapassar 10 sacos.
3.7.4. Blocos de concreto
De cordo com Construct (2017), devem ser armazenados perto do local de trabalho dos funcionários para facilitar o transporte e carregamento, empilhar um bloco de cada vez, para minimizar as quebras e acidentes com o material, a altura da pilha não deve ser superior a 1,2m, o comprimento não deve ultrapassar 3m e a largura deve ser de no máximo 3 blocos.
3.8. Vantagens e Desvantagens Alvenaria de Vedação
É o sistema mais utilizado na construção civil no Brasil, a alvenaria utilizada geralmente é a de blocos cerâmicos e sua função dentro da construção é a de vedar os espaços e separá-los, a alvenaria convencional recebe o auxílio da estrutura, que é composta por pilares, vigas e laje de concreto armado (ENTENDANTES, 2019). A vantagem é que por ser um sistema mais usado, os materiais são de fácil acesso assim como a mão de obra, a possibilidade de fazer mudanças futuras nos ambientes e a capacidade de criar grandes vãos, já que a alvenaria por si só não tem função estrutural (CORREIO BRAZILIENSE, 2018).
Para Portal Educação (2019), não há a necessidade de mão de obra especializada, gerando uma facilidade maior para encontrá-la, assim como os materiais utilizados, maior possibilidade de mudanças futuras dos ambientes e capacidade de criar grandes vãos uma vez que a alvenaria não possui função estrutural, realçando a estética, resistência à umidade e aos movimentos térmicos, resistência à pressão do vento, isolamento térmico e acústico, resistência à infiltrações de água pluvial, segurança para usuários e ocupantes, adequar e dividir ambientes.
Embora as desvantagens do sistema construtivo convencional, seja o desperdício de argamassa para alinhar paredes com desnível e a quebra de tijolos para a colocação em espaços onde o tijolo escolhido para aquela edificação não sirva para o espaço que sobrou para ser colocado, geralmente um longo tempo a ser executado, pois depende de um bom clima para a obra continuar, geração de entulho, por muitas vezes pode acabar ocasionando problemas no meio ambiente, a instalação da rede elétrica e hidráulica é realizada após a alvenaria pronta, então há quebra de paredes e a vedação desses rasgos que são reparados com argamassa que pode levar muito mais tempo, o custo de descarte lixo limpo e misturado muitas vezes são caros dependendo do local da obra (CORREIO BRAZILIENSE, 2018).
De acordo com Total Construção (2019), sobre as desvantagens temos o desperdício de material pelo uso excessivo de argamassa para alinhar paredes, e também na quebra de tijolos ao assentá-los, longo tempo na execução da obra, alvenaria convencional tem um custo maior devido aos materiais utilizados, o tempo para execução na maioria das vezes chega a ser mais tardio, gera bastante resíduos, podendo ocasionar impactos ao meio ambiente, pois as instalações elétricas e hidráulicas são feitas após a construção da alvenaria, faz se necessário quebrar paredes e depois fazer os reparos utilizando argamassa, ocasionando gastos e aumento o prazo da finalização da obra.
3.9. Composição de Custos
O Quadro 2 mostra que para a elaboração do orçamento do método convencional foi utilizado como referência, o SINAPI (Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil), que consiste em um sistema de parceria entre a Caixa Econômica Federal, juntamente com o IBGE que é o responsável pela coleta de preços da região, com isso é realizado uma média de preços, que se utiliza de base para o levantamento de preços, tanto da parte de materiais de construção, como da parte de mão de obra, mostrando que mesmo o método de Stell Frame sendo mais veloz em sua construção, ainda é um serviço mais caro do que o Sistema Convencional, sendo assim, as empresas no Brasil ainda optam pelo Sistema Convencional, por conta da redução dos custos mais baixos do que o método Stell Frame.
Quadro 2 – Composição de Custo.
| Comparativo dos sistemas com o respectivo serviço | Sistema Convencional em alvenaria de blocos cerâmicos | Sistema Light Steel | |||
| ITEM | SERVIÇO | PREÇO (convencional) | % | PREÇO (stell frame | % |
| 1 | Serviços preliminares | R$ 3.342,35 | 1,41 | R$ 3.342,35 | 1,27 |
| 2 | Radier/Fundação | R$ 44.175,95 | 18,63 | R$ 41.632,09 | 15,85 |
| 3 | Paredes e estrutura | R$ 103.030,40 | 43,44 | R$ 146.252,19 | 55,68 |
| 4 | 4 Revestimento | R$ 24.071,46 | 10,15 | R$ 9.363,42 | 3,56 |
| 5 | Cobertura | R$ 17.346,93 | 7,31 | R$ 16.895,49 | 6,43 |
| 6 | Esquadrias | R$ 15.582,45 | 6,57 | R$ 15.582,45 | 5,93 |
| 7 | 7 Pintura | R$ 6.178,82 | 2,61 | R$ 6.178,82 | 2,35 |
| 8 | Aparelhos e metais | R$ 7.002,70 | 2,95 | R$ 7.002,70 | 2,67 |
| 9 | Instalações Elétricas | R$ 9.245,79 | 3,90 | R$ 9.245,79 | 3,52 |
| 10 | Instalações Hidráulicas | R$ 2.775,32 | 1,17 | R$ 2.775,32 | 1,06 |
| 11 | Instalações Sanitárias | R$ 4.399,29 | 1,86 | R$ 4.399,29 | 1,67 |
| TOTAL | R$ 237.151,46 | R$ 262.673,91 | |||
O orçamento referente ao modelo construtivo em Light Steel Frame, foi realizado com o auxílio da empresa A, para o modelo convencional foi utilizado como base o SINAPI, ambos utilizando como modelos de construções, obras a serem construídas na cidade de Joinville, no bairro Aventureiro, o modelo de construção, foi uma edificação comercial que possui uma área de projeto de 213,75 m², onde será executado na rua Rogerio Pereira, em um terreno com dimensões de 17mx30m com área total de 502m², com testada principal de 11m (FERNADES & CAMPOS, 2021).
4. Conclusão
O método Steel Frame muda totalmente a forma de se construir e reinventar que vem sendo aplicado desde o tempo antigo, e sua tecnologia e mais avançada do que as construções feitas em convencional, mais conhecidas como construção em alvenaria, esse novo jeito de se construir traz consigo uma maior durabilidade, mais rapidez em sua execução, gera menos resíduos e além de tudo ainda e sustentável para o meio ambiente.
No Brasil predomina-se a construção feita em alvenaria, o que isso explica e que a mão de obra e mais qualificada e muito rica nesta área, existem milhares de pessoas capacitadas a executá-las com maestria, seus preços são variados e sendo uma das pioneiras no ramo da construção brasileira. Porém, existes vários problemas no decorrer de sua execução, uma das maiores dela e a poluição causada no meio ambiente, um sistema totalmente poluente e prejudicial para os seres humanos e todo ser vivo. Apesar de ser mais “barato” o tempo de entrega se torna bem mais longo. O objetivo é oferecer resistência, vedar espaços e fornecer proteção acústica e térmica para a edificação. Mesmo com o aumento de obras com sistemas construtivos pré-moldados, como o Steel Frame, a casa de alvenaria continua sendo o tipo de moradia mais presente no Brasil.
Os materiais acabam sendo mais desperdiçados na parte da estocagem por não seguir os critérios de armazenagem para cada material específico, lugares inapropriados geram perda total, um exemplo disso temos o cimento. Se for comprado e armazenado de forma incorreta ele endurece e dar perda total. Outro material e o tijolo, que armazenado em lugares úmidos acaba absorvendo a umidade e apodrecendo. Já para o meio ambiente e muito prejudicial pelo fato de que seus resíduos ocasionam desconforto e sua degradação sendo demorada, causando muita poeira desnecessária, e não podendo haver reciclagem. Mesmos sendo um dos métodos pioneiro, ainda e preciso ampliar e buscar renovações a construção civil, e Steel frame e um grande aliado a se tornar um queridinho nas edificações brasileiras, trazendo uma tecnologia nova e avançada.
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Referências
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¹Bacharel em Engenharia Civil, Centro Universitário do Norte, UNINORTE.
²Bacharel em Engenharia Civil, Centro Universitário do Norte, UNINORTE.
³Bacharel em Engenharia Civil, Centro Universitário do Norte, UNINORTE.
4Mestra em Engenharia Civil, Centro Universitário do Norte, UNINORTE, bruhbarbosamatuti@gmail.com
5Engenheiro Civil, ernandoazevedo_eng@hotmail.com