Segue no link abaixo algumas informações e exemplos sobre shoppings em estrutura de aço:
http://shoppingaco.blogspot.com
Acadêmicos: Edson Modelski, Márcio André Borin
sexta-feira, 18 de dezembro de 2009
quinta-feira, 17 de dezembro de 2009
Balancim
ANDAIMES SUSPENSOS MECÂNICOS
Definição:
Andaime suspenso mecânico são compostos de vigas metálicas de sustentação, cabos de aço e estrutura da plataforma de trabalho. Movimentam-se no sentido vertical e horizontal com o auxilio de guinchos ou motores. Todos esses dispositivos devem ser checados diariamente pelos usuários responsáveis pela obra, antes de se iniciarem os trabalhos (NR-18.15.34), veja a lista de inspeção em anexo.
Tais andaimes podem ser de dois tipos, pesado e leve. Os primeiros são utilizados geralmente em serviços de pedreiro, com execução de argamassas externa, assentamento de pastilhas, manutenção, fachamento, etc.
ANDAIMES SUSPENSOS MECÂNICOS LEVES
Os andaimes suspensos mecânicos leves são empregados em pequenos serviços de reparo, pintura e manutenção. Sua capacidade máxima é de dois operários NR-18.15.46.
Estes devem obedecer aos seguintes requisitos:
A fixação dos guinchos nas extremidades ou laterais do guarda-corpo das plataformas de trabalho deverá ser feita por sistemas adequados ao projeto.
Cada fixação deverá possuir dois cabos de aço devidamente dimensionados, um para o guincho e outro para o trava-quedas do equipamento.
Não poderá haver interligações entre plataformas.
O andaime suspenso mecânico leve é composto por:
1 (uma) plataforma
2 (duas) catracas / Tifor / moto-redutor
2 (dois) cabos de aço 3/8” / 9,2 mm
2 (duas) vigas I de 4”
1 (um) painel de controle
1 (uma) botoeira
O emprego crescente deve-se ao notável incremento da edificação. Tais equipamentos são utilizados tanto na etapa de construção quanto na manutenção e limpeza dos edifícios prontos.
A norma NR-18.15.31 não permite o uso da fixação das vigas por meio de sacos de areia, latas de concreto ou qualquer outro tipo de improviso.
É Proibida a interligação dos andaimes mecânicos suspensos leves, pois a passagem de um para outro é dificultada pelas dimensões e do posicionamento das plataformas.
Não havendo a possibilidade de fixação das vigas que sustentam o andaime suspenso mecânico leve, este por sua vez será realizado através de contrapesos de caga superior a 5 cinco vezes o peso de trabalho dos andaimes suspenso mecânico leve, quando contrapesados o sistema de segurança consiste em estirantes de cabos de aço , escoras metálicas, grampos e esticadores, contrapesos de concreto ou ferro.
O caso de solicitação deste equipamento é, serviço normal com vento limite em serviço, por tanto é dado o caso 2.
As solicitações da seção 2 adicionam-se efeitos do vento limite de serviço conforme a norma NBR 8400.
Nos cálculos leva-se em consideração a mais elevada das seguintes combinações, solicitação devida ao peso próprio acrescida da solicitação devida ao vento máximo, citada na norma NBR 8400 incluindo as reações de ancoragem.
Solicitação devida ao peso própria acrescida de solicitação devida a carga de serviço, as quais acrescenta-se mais elevado dos efeitos de choque previsto na norma NBR 8400.
Os cabos de aço devem trabalhar perpendicularmente ao piso da plataforma de trabalho horizontal NR-18.15.33 e ter comprimento tal que, quando a plataforma está na posição mais baixa, restem ainda pelo menos seis voltas em torno de cada tambor do guincho NR-18.15.35
Os andaimes devem ser fixados à estrutura da construção na posição de trabalho NR-18.15.37 e ter os quadros dos guinchos providos de dispositivos para a fixação de guarda-corpo e rodapé NR-18.15.38.
Sobre o assoalho da plataforma só é permitido depositar material para uso imediato NR-18.15.41.
De acordo com a NR-18.15.42 as plataformas de elevação devem satisfazer aos seguintes requisitos:
Terem dispositivos que impeça o retrocesso acidental do tambor e o desenrolamento do cabo.
Serem acionados por meio de alavancas ou manivela, ou automaticamente, através de motores, na subida e descida do ambiente.
Possuírem segunda trava de segurança.
Serem dotados de proteção contra respingos de argamassa, concreto, nata de cimento etc.
Limitadores de fim de curso nas monovias do andaime suspenso leve de deslocamento horizontal.
Sistema de segurança nos rodízios das monovias dos andaimes suspenso leves de deslocamento horizontal.
Sistema de travas nos troles.
Caso trabalhem ou circulem pessoas em áreas localizadas acima do andaime, este deve ser dotado de uma cobertura ou plataforma resistente, sinalizada, que evite acidentes provocados pelas projeções de ferramentas ou materiais.
Os andaimes suspensos mecânicos leves de deslocamento horizontal e vertical devem atender os itens de segurança:
2 (dois) guarda corpo
2 (dois) trava quedas com cabos de aço 5/16”
2 (dois) cintos de segurança tipo pára-quedista
2 (duas) cordas para os cintos
Limitadores de fim de curso nas monovias de deslocamento horizontal
Travas para os troles dos andaimes suspensos mecânicos leve de deslocamento horizontal.
Ensaios de segurança do tipo dinâmico e estático devem acontecer antes da colocação em serviço dos equipamentos.
Os usuários do equipamento deverão utilizar os seguintes equipamentos de proteção individual:
Capacete com fixação na jugular.
Botas com solado antiderrapante
Cintos de segurança tipo pára-quedista ligado ao trava quedas em cabo-guia independente
3. AS NR APLICADAS SÃO:
NR-18.15.30 - Os sistemas de fixação e sustentação e as estruturas de apoio dos andaimes suspensos, deverão ser precedidos de projeto elaborado e acompanhado por profissional legalmente habilitado.
NR-18.15.30.1 - Os andaimes suspensos deverão ser dotados de placa de identificação, colocada em local visível, onde conste a carga máxima de trabalho permitida.
NR-18.15.30.3 - Deve ser garantida a estabilidade dos andaimes suspensos durante todo o período de sua utilização, através de procedimentos operacionais e de dispositivos ou equipamentos específicos para tal fim.
NR-18.15.31 - O trabalhador deve utilizar cinto de segurança tipo pára-quedista, ligado ao trava-quedas de segurança este, ligado a cabo-guia fixado em estrutura independente da estrutura de fixação e sustentação do andaime suspenso.
NR-18.15.32 - A sustentação dos andaimes suspensos deve ser feita por meio de vigas, afastadores ou outras estruturas metálicas de resistência equivalente a, no mínimo, três vezes o maior esforço solicitante.
NR-18.15.32.1 - A sustentação dos andaimes suspensos somente poderá ser apoiada ou fixada em elemento estrutural.
NR-18.15.32.1.1 - Em caso de sustentação de andaimes suspensos em platibanda ou beiral da edificação, essa deverá ser precedida de estudos de verificação estrutural sob responsabilidade de profissional legalmente habilitado.
NR-18.15.32.1.2 - A verificação estrutural e as especificações técnicas para a sustentação dos andaimes suspensos em platibanda ou beiral de edificação deverão permanecer no local de realização dos serviços.
NR-18.15.32.2 - A extremidade do dispositivo de sustentação, voltada para o interior da construção, deve ser adequadamente fixada, constando essa especificação do projeto emitido.
NR-18.15.32.3 - É proibida a fixação de sistemas de sustentação dos andaimes por meio de sacos com areia, pedras ou qualquer outro meio similar.
NR-18. 15.32.4 - Quando da utilização do sistema contrapeso, como forma de fixação da estrutura de sustentação dos andaimes suspensos, este deverá atender as seguintes especificações mínimas:
ser invariável (forma e peso especificados no projeto);
ser fixado à estrutura de sustentação dos andaimes;
ser de concreto, aço ou outro sólido não granulado, com seu peso conhecido e marcado de forma indelével em cada peça; e,
ter contraventamentos que impeçam seu deslocamento horizontal.
NR-18.15.33 - É proibido o uso de cabos de fibras naturais ou artificiais para sustentação dos andaimes suspensos.
NR-18.15.34 - Os cabos de suspensão devem trabalhar na vertical e o estrado na horizontal.
NR-18.15.35 - Os dispositivos de suspensão devem ser diariamente verificados pelos usuários e pelo responsável pela obra, antes de iniciados os trabalhos.
NR-18.15.35.1 - Os usuários e o responsável pela verificação deverão receber treinamento e manual de procedimentos para a rotina de verificação diária.
NR-18.15.36 - Os cabos de aço utilizados nos guinchos tipo catraca dos andaimes suspensos devem:
ter comprimento tal que para a posição mais baixa do estrado restem pelo menos 6 (seis) voltas sobre cada tambor; e,
passar livremente na roldana, devendo o respectivo sulco ser mantido em bom estado de limpeza e conservação.
NR-18.15.37 - Os andaimes suspensos devem ser convenientemente fixados à edificação na posição de trabalho.
NR-18.15.38 - É proibido acrescentar trechos em balanço ao estrado de andaimes suspensos.
NR-18.15.39 - É proibida a interligação de andaimes suspensos para a circulação de pessoas ou execução de tarefas.
NR-18.15.40 - Sobre os andaimes suspensos somente é permitido depositar material para uso imediato.
NR-18.15.40.1 - É proibida a utilização de andaimes suspensos para transporte de pessoas ou materiais que não estejam vinculados aos serviços em execução.
NR-18.15.41 - Os quadros dos guinchos de elevação devem ser providos de dispositivos para fixação de sistema guarda-corpo e rodapé, conforme subitem 18.13.5.
NR-18.15.41.1 - O estrado do andaime deve estar fixado aos estribos de apoio e o guarda-corpo ao seu suporte.
NR-18.15.42 - Os guinchos de elevação para acionamento manual devem observar os seguintes requisitos:
4. MODELOS DE BALANCIM QUE SE ENCONTRAM NO MERCADO
5. PADRÕES DOS ANDAIMES DA EMPRESA RÁPIDO ANDAIMES
Andaime Super com Cabo PassanteEquipado com a nova geração de guinchos manuais de cabo de aço passante, possibilita uma velocidade de movimentação vertical compatível com a do andaime elétrico independente da altura em que esteja sendo operado. O guincho que traciona o cabo de aço principal é equipado com sistema de freio absoluto e um trava-queda automático no cabo de segurança adicional.Pode ser montado com plataformas metálicas moduladas nas medidas padrão de 2 e 3 metros que interligadas podem compor plataformas com metragem até 7m.Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30 a 90m.
Andaime ElétricoÉ um equipamento montado com plataformas moduladas, piso de aço ou de alumínio, e rodízios para deslocamento no solo. Pode ser montado com plataformas metálicas moduladas nas medidas padrão de 2 e 3 metros que interligadas podem compor plataformas com metragem até 8m.O comando de movimentação é feito por um painel elétrico de controle central que aciona os dois guincho simultânea ou alternadamente, em caso de nivelamento da plataforma. Permite movimentações verticais à velocidade de 7.2m/min a 9.0m/min conforme o guincho utilizado.Utiliza motor redutor de 1,5 cv, trifásico, de 220 ou 380 volts, podendo ser acionado manualmente na falta de energia.
Andaime Tradicional com CatracaO Andaime Tradicional com Catraca é equipado com guinchos que possuem sistema de travamento automático duplo. Sua principais utilizações são em serviços de pintura, reforma, limpeza e manutenção de fachadas. A sua segurança aliada a leveza, facilidade na montagem e operação simplificada, proporciona um ganho significativo de produtividade.Pode ser montado com plataformas padrão de 1,00m, 1,50m, 2,00m e 3,00m de comprimento por 0,70m de largura.Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30m a 90m.
Andaime Suspenso PesadoO Andaime suspenso Pesado é destinado aos serviços pesados de revestimentos externo de edificações, possibilitando mobilidade e segurança nos trabalhos. As plataformas possuem 1,5m de largura, sustentada a cada 2m por um par de guinchos. Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30 a 90m.
Mini Plataforma: Equipamento totalmente desmontável, que possibilita o uso tanto dos Guinchos Manuais quanto dos Elétricos. Além do cabo principal possui outro de segurança que atua em conjunto com um trava-queda em qualquer situação de risco. É de fácil movimentação e indicado para uso em espaços confinados, com aberturas mínimas de 0,95 por 0,95 metro. Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30 a 90m.
Capacidade de Carga incluindo o operador
Características Básicas:- Plataformas metálicas moduladas das medidas padrão de 2,0 a 3,0 metros que interligadas podem compor metragens de 4,0 a 6,0 metros ou tradicionais, equipadas com guinchos para qualquer comprimento ou cabo.- O cabo de aço do balancim ultraleve tem de ø=8,0mm ou 5/16 de espessura 6x19 flexível galvanizado desenvolvido especialmente para nossos equipamentos. É fornecido no comprimento de 80 metros.Capacidade de Carga dos Andaimes Suspensos.
6. RECOMENDAÇÕES
RecomendaçõesEm volta de toda a parte externa do andaime deve-se instalar um corrimão. Deverá ser colocado um rodapé ao longo da parte externa do andaime. As cantoneiras de suporte do estrado devem ser mantidas o mais embaixo possível da viga "duplo T" a fim de garantirem a verticalidade dos cabos. Coloca-se uma tela de naylon entre o corrimão e o rodapé. É recomendável uma inspeção periódica dos andaimes enquanto os maquinismos estão em serviço. Ter certeza de que o parafuso de esbarre está colocado no furo apropriado na viga "duplo T".
7. MANEJO
ManejoA plataforma do andaime pesado é formado por no mínimo 4 guinchos; (2 externos e 2 internos), montados ao pares,e distando entre si no máximo 2 metros. A extensão desta plataforma poderá ser ampliada tanto quanto necessário, bastando para tal acrescentar novos pares de guinchos. Plataformas de trabalho de até 1,50 metros de largura, 30 cm além do exigido pela legislação, permitem que os operários movimentem-se livremente pelo andaime, agilizando ainda mais os serviços. 0 equipamento está disponível com opções de cabos nos comprimentos de 30, 45, 60 e 90 metros.
8. INSTRUÇÕES PARA MONTAGEM
Instruções para montagemRespeitando as normas de segurança em andaimes, a fixação dos mesmos deverá ser criteriosa. Para a utilização total da carga permitida, as tábuas usadas na montagem deverão ser da melhor qualidade a fim de garantir o máximo de resistência A plataforma. A fixação do andaime é feita através de vigas "I" - perfis de aço de 4" de altura por 4,00m de comprimento- que correm ao longo da laje superior, em sentido perpendicular à empena da edificação. Montadas com um balanço de 1,50 m e distando no máximo 2,50m uma da outra. As vigas "I" recebem duas braçadeiras para fixação dos cabos de sustentação do andaime cada cabo liga-se a um guincho respectivamente.
Definição:
Andaime suspenso mecânico são compostos de vigas metálicas de sustentação, cabos de aço e estrutura da plataforma de trabalho. Movimentam-se no sentido vertical e horizontal com o auxilio de guinchos ou motores. Todos esses dispositivos devem ser checados diariamente pelos usuários responsáveis pela obra, antes de se iniciarem os trabalhos (NR-18.15.34), veja a lista de inspeção em anexo.
Tais andaimes podem ser de dois tipos, pesado e leve. Os primeiros são utilizados geralmente em serviços de pedreiro, com execução de argamassas externa, assentamento de pastilhas, manutenção, fachamento, etc.
ANDAIMES SUSPENSOS MECÂNICOS LEVES
Os andaimes suspensos mecânicos leves são empregados em pequenos serviços de reparo, pintura e manutenção. Sua capacidade máxima é de dois operários NR-18.15.46.
Estes devem obedecer aos seguintes requisitos:
A fixação dos guinchos nas extremidades ou laterais do guarda-corpo das plataformas de trabalho deverá ser feita por sistemas adequados ao projeto.
Cada fixação deverá possuir dois cabos de aço devidamente dimensionados, um para o guincho e outro para o trava-quedas do equipamento.
Não poderá haver interligações entre plataformas.
O andaime suspenso mecânico leve é composto por:
1 (uma) plataforma
2 (duas) catracas / Tifor / moto-redutor
2 (dois) cabos de aço 3/8” / 9,2 mm
2 (duas) vigas I de 4”
1 (um) painel de controle
1 (uma) botoeira
O emprego crescente deve-se ao notável incremento da edificação. Tais equipamentos são utilizados tanto na etapa de construção quanto na manutenção e limpeza dos edifícios prontos.
A norma NR-18.15.31 não permite o uso da fixação das vigas por meio de sacos de areia, latas de concreto ou qualquer outro tipo de improviso.
É Proibida a interligação dos andaimes mecânicos suspensos leves, pois a passagem de um para outro é dificultada pelas dimensões e do posicionamento das plataformas.
Não havendo a possibilidade de fixação das vigas que sustentam o andaime suspenso mecânico leve, este por sua vez será realizado através de contrapesos de caga superior a 5 cinco vezes o peso de trabalho dos andaimes suspenso mecânico leve, quando contrapesados o sistema de segurança consiste em estirantes de cabos de aço , escoras metálicas, grampos e esticadores, contrapesos de concreto ou ferro.
O caso de solicitação deste equipamento é, serviço normal com vento limite em serviço, por tanto é dado o caso 2.
As solicitações da seção 2 adicionam-se efeitos do vento limite de serviço conforme a norma NBR 8400.
Nos cálculos leva-se em consideração a mais elevada das seguintes combinações, solicitação devida ao peso próprio acrescida da solicitação devida ao vento máximo, citada na norma NBR 8400 incluindo as reações de ancoragem.
Solicitação devida ao peso própria acrescida de solicitação devida a carga de serviço, as quais acrescenta-se mais elevado dos efeitos de choque previsto na norma NBR 8400.
Os cabos de aço devem trabalhar perpendicularmente ao piso da plataforma de trabalho horizontal NR-18.15.33 e ter comprimento tal que, quando a plataforma está na posição mais baixa, restem ainda pelo menos seis voltas em torno de cada tambor do guincho NR-18.15.35
Os andaimes devem ser fixados à estrutura da construção na posição de trabalho NR-18.15.37 e ter os quadros dos guinchos providos de dispositivos para a fixação de guarda-corpo e rodapé NR-18.15.38.
Sobre o assoalho da plataforma só é permitido depositar material para uso imediato NR-18.15.41.
De acordo com a NR-18.15.42 as plataformas de elevação devem satisfazer aos seguintes requisitos:
Terem dispositivos que impeça o retrocesso acidental do tambor e o desenrolamento do cabo.
Serem acionados por meio de alavancas ou manivela, ou automaticamente, através de motores, na subida e descida do ambiente.
Possuírem segunda trava de segurança.
Serem dotados de proteção contra respingos de argamassa, concreto, nata de cimento etc.
Limitadores de fim de curso nas monovias do andaime suspenso leve de deslocamento horizontal.
Sistema de segurança nos rodízios das monovias dos andaimes suspenso leves de deslocamento horizontal.
Sistema de travas nos troles.
Caso trabalhem ou circulem pessoas em áreas localizadas acima do andaime, este deve ser dotado de uma cobertura ou plataforma resistente, sinalizada, que evite acidentes provocados pelas projeções de ferramentas ou materiais.
Os andaimes suspensos mecânicos leves de deslocamento horizontal e vertical devem atender os itens de segurança:
2 (dois) guarda corpo
2 (dois) trava quedas com cabos de aço 5/16”
2 (dois) cintos de segurança tipo pára-quedista
2 (duas) cordas para os cintos
Limitadores de fim de curso nas monovias de deslocamento horizontal
Travas para os troles dos andaimes suspensos mecânicos leve de deslocamento horizontal.
Ensaios de segurança do tipo dinâmico e estático devem acontecer antes da colocação em serviço dos equipamentos.
Os usuários do equipamento deverão utilizar os seguintes equipamentos de proteção individual:
Capacete com fixação na jugular.
Botas com solado antiderrapante
Cintos de segurança tipo pára-quedista ligado ao trava quedas em cabo-guia independente
3. AS NR APLICADAS SÃO:
NR-18.15.30 - Os sistemas de fixação e sustentação e as estruturas de apoio dos andaimes suspensos, deverão ser precedidos de projeto elaborado e acompanhado por profissional legalmente habilitado.
NR-18.15.30.1 - Os andaimes suspensos deverão ser dotados de placa de identificação, colocada em local visível, onde conste a carga máxima de trabalho permitida.
NR-18.15.30.3 - Deve ser garantida a estabilidade dos andaimes suspensos durante todo o período de sua utilização, através de procedimentos operacionais e de dispositivos ou equipamentos específicos para tal fim.
NR-18.15.31 - O trabalhador deve utilizar cinto de segurança tipo pára-quedista, ligado ao trava-quedas de segurança este, ligado a cabo-guia fixado em estrutura independente da estrutura de fixação e sustentação do andaime suspenso.
NR-18.15.32 - A sustentação dos andaimes suspensos deve ser feita por meio de vigas, afastadores ou outras estruturas metálicas de resistência equivalente a, no mínimo, três vezes o maior esforço solicitante.
NR-18.15.32.1 - A sustentação dos andaimes suspensos somente poderá ser apoiada ou fixada em elemento estrutural.
NR-18.15.32.1.1 - Em caso de sustentação de andaimes suspensos em platibanda ou beiral da edificação, essa deverá ser precedida de estudos de verificação estrutural sob responsabilidade de profissional legalmente habilitado.
NR-18.15.32.1.2 - A verificação estrutural e as especificações técnicas para a sustentação dos andaimes suspensos em platibanda ou beiral de edificação deverão permanecer no local de realização dos serviços.
NR-18.15.32.2 - A extremidade do dispositivo de sustentação, voltada para o interior da construção, deve ser adequadamente fixada, constando essa especificação do projeto emitido.
NR-18.15.32.3 - É proibida a fixação de sistemas de sustentação dos andaimes por meio de sacos com areia, pedras ou qualquer outro meio similar.
NR-18. 15.32.4 - Quando da utilização do sistema contrapeso, como forma de fixação da estrutura de sustentação dos andaimes suspensos, este deverá atender as seguintes especificações mínimas:
ser invariável (forma e peso especificados no projeto);
ser fixado à estrutura de sustentação dos andaimes;
ser de concreto, aço ou outro sólido não granulado, com seu peso conhecido e marcado de forma indelével em cada peça; e,
ter contraventamentos que impeçam seu deslocamento horizontal.
NR-18.15.33 - É proibido o uso de cabos de fibras naturais ou artificiais para sustentação dos andaimes suspensos.
NR-18.15.34 - Os cabos de suspensão devem trabalhar na vertical e o estrado na horizontal.
NR-18.15.35 - Os dispositivos de suspensão devem ser diariamente verificados pelos usuários e pelo responsável pela obra, antes de iniciados os trabalhos.
NR-18.15.35.1 - Os usuários e o responsável pela verificação deverão receber treinamento e manual de procedimentos para a rotina de verificação diária.
NR-18.15.36 - Os cabos de aço utilizados nos guinchos tipo catraca dos andaimes suspensos devem:
ter comprimento tal que para a posição mais baixa do estrado restem pelo menos 6 (seis) voltas sobre cada tambor; e,
passar livremente na roldana, devendo o respectivo sulco ser mantido em bom estado de limpeza e conservação.
NR-18.15.37 - Os andaimes suspensos devem ser convenientemente fixados à edificação na posição de trabalho.
NR-18.15.38 - É proibido acrescentar trechos em balanço ao estrado de andaimes suspensos.
NR-18.15.39 - É proibida a interligação de andaimes suspensos para a circulação de pessoas ou execução de tarefas.
NR-18.15.40 - Sobre os andaimes suspensos somente é permitido depositar material para uso imediato.
NR-18.15.40.1 - É proibida a utilização de andaimes suspensos para transporte de pessoas ou materiais que não estejam vinculados aos serviços em execução.
NR-18.15.41 - Os quadros dos guinchos de elevação devem ser providos de dispositivos para fixação de sistema guarda-corpo e rodapé, conforme subitem 18.13.5.
NR-18.15.41.1 - O estrado do andaime deve estar fixado aos estribos de apoio e o guarda-corpo ao seu suporte.
NR-18.15.42 - Os guinchos de elevação para acionamento manual devem observar os seguintes requisitos:
4. MODELOS DE BALANCIM QUE SE ENCONTRAM NO MERCADO
5. PADRÕES DOS ANDAIMES DA EMPRESA RÁPIDO ANDAIMES
Andaime Super com Cabo PassanteEquipado com a nova geração de guinchos manuais de cabo de aço passante, possibilita uma velocidade de movimentação vertical compatível com a do andaime elétrico independente da altura em que esteja sendo operado. O guincho que traciona o cabo de aço principal é equipado com sistema de freio absoluto e um trava-queda automático no cabo de segurança adicional.Pode ser montado com plataformas metálicas moduladas nas medidas padrão de 2 e 3 metros que interligadas podem compor plataformas com metragem até 7m.Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30 a 90m.
Andaime ElétricoÉ um equipamento montado com plataformas moduladas, piso de aço ou de alumínio, e rodízios para deslocamento no solo. Pode ser montado com plataformas metálicas moduladas nas medidas padrão de 2 e 3 metros que interligadas podem compor plataformas com metragem até 8m.O comando de movimentação é feito por um painel elétrico de controle central que aciona os dois guincho simultânea ou alternadamente, em caso de nivelamento da plataforma. Permite movimentações verticais à velocidade de 7.2m/min a 9.0m/min conforme o guincho utilizado.Utiliza motor redutor de 1,5 cv, trifásico, de 220 ou 380 volts, podendo ser acionado manualmente na falta de energia.
Andaime Tradicional com CatracaO Andaime Tradicional com Catraca é equipado com guinchos que possuem sistema de travamento automático duplo. Sua principais utilizações são em serviços de pintura, reforma, limpeza e manutenção de fachadas. A sua segurança aliada a leveza, facilidade na montagem e operação simplificada, proporciona um ganho significativo de produtividade.Pode ser montado com plataformas padrão de 1,00m, 1,50m, 2,00m e 3,00m de comprimento por 0,70m de largura.Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30m a 90m.
Andaime Suspenso PesadoO Andaime suspenso Pesado é destinado aos serviços pesados de revestimentos externo de edificações, possibilitando mobilidade e segurança nos trabalhos. As plataformas possuem 1,5m de largura, sustentada a cada 2m por um par de guinchos. Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30 a 90m.
Mini Plataforma: Equipamento totalmente desmontável, que possibilita o uso tanto dos Guinchos Manuais quanto dos Elétricos. Além do cabo principal possui outro de segurança que atua em conjunto com um trava-queda em qualquer situação de risco. É de fácil movimentação e indicado para uso em espaços confinados, com aberturas mínimas de 0,95 por 0,95 metro. Sua sustentação é feita de cabo de aço nos comprimentos de 30 a 90m.
Capacidade de Carga incluindo o operador
Características Básicas:- Plataformas metálicas moduladas das medidas padrão de 2,0 a 3,0 metros que interligadas podem compor metragens de 4,0 a 6,0 metros ou tradicionais, equipadas com guinchos para qualquer comprimento ou cabo.- O cabo de aço do balancim ultraleve tem de ø=8,0mm ou 5/16 de espessura 6x19 flexível galvanizado desenvolvido especialmente para nossos equipamentos. É fornecido no comprimento de 80 metros.Capacidade de Carga dos Andaimes Suspensos.
6. RECOMENDAÇÕES
RecomendaçõesEm volta de toda a parte externa do andaime deve-se instalar um corrimão. Deverá ser colocado um rodapé ao longo da parte externa do andaime. As cantoneiras de suporte do estrado devem ser mantidas o mais embaixo possível da viga "duplo T" a fim de garantirem a verticalidade dos cabos. Coloca-se uma tela de naylon entre o corrimão e o rodapé. É recomendável uma inspeção periódica dos andaimes enquanto os maquinismos estão em serviço. Ter certeza de que o parafuso de esbarre está colocado no furo apropriado na viga "duplo T".
7. MANEJO
ManejoA plataforma do andaime pesado é formado por no mínimo 4 guinchos; (2 externos e 2 internos), montados ao pares,e distando entre si no máximo 2 metros. A extensão desta plataforma poderá ser ampliada tanto quanto necessário, bastando para tal acrescentar novos pares de guinchos. Plataformas de trabalho de até 1,50 metros de largura, 30 cm além do exigido pela legislação, permitem que os operários movimentem-se livremente pelo andaime, agilizando ainda mais os serviços. 0 equipamento está disponível com opções de cabos nos comprimentos de 30, 45, 60 e 90 metros.
8. INSTRUÇÕES PARA MONTAGEM
Instruções para montagemRespeitando as normas de segurança em andaimes, a fixação dos mesmos deverá ser criteriosa. Para a utilização total da carga permitida, as tábuas usadas na montagem deverão ser da melhor qualidade a fim de garantir o máximo de resistência A plataforma. A fixação do andaime é feita através de vigas "I" - perfis de aço de 4" de altura por 4,00m de comprimento- que correm ao longo da laje superior, em sentido perpendicular à empena da edificação. Montadas com um balanço de 1,50 m e distando no máximo 2,50m uma da outra. As vigas "I" recebem duas braçadeiras para fixação dos cabos de sustentação do andaime cada cabo liga-se a um guincho respectivamente.
terça-feira, 15 de dezembro de 2009
Processo de Fabricação do aço
História do aço
A fabricação de ferro teve início na Anatólia, cerca de 2000 a.C. tendo sito a idade do ferro plenamente estabelecida por volta de 100 a.C.. Neste período a tecnologia da fabricação do ferro se espalhou pelo mundo. Em, aproximadamente, 500 a.C., chegou às fronteiras orientais da Europa e por volta de 400 a.C. chegou à China. Os minérios de ferro eram encontrados em abundância na natureza assim como, o carvão. Atualmente a maior quantidade de matéria prima para produção de aço é a sucata proveniente dos resíduos de fabricação industrial.
A forma de produção era em pequenos fornos na forma de torrões ou pedaços sólidos, denominados tarugos. Estes, em seguida, eram forjados a quente na forma de barras de ferro trabalhando, possuindo maleabilidade, contendo, entretanto pedaços de escória e carvão. O teor de carbono dos primeiros aços fabricados variava de 0,07% até 0,8% sendo este último considerado um aço de verdade.
Os egípcios por volta de 900 a.C. já dominavam processos relativos a tratamentos térmicos nos aços para fabricação de espadas e facas. Como quando o teor de carbono supera 0,3% o material torna-se muito duro e frágil caso seja temperado (resfriado bruscamente em água) de uma temperatura acima de 850°C a 900°C, eles utilizavam o tratamento denominado revenido que consiste em diminuir a fragilidade minimizando-a por reaquecimento do aço a uma temperatura entre 350°C e 500°C.
Já os chineses produziam aços tratados termicamente por volta de 200 a.C. e os japoneses aprenderam a arte da produção de artefatos em metal dos chineses, embora tenham ajudado a espalhar o conhecimento da tecnologia da fabricação de aços, aumentando muito a produção de ferro trabalhado no mundo romano.
Com o declínio do Império Romano, a produção de aço ou ferro trabalhado se estabilizou na Europa até que, no começo do século XV, começou-se a utilizar quedas d'água para insuflar ar nos fornos de fusão. Em conseqüência a temperatura no interior dos fornos passou a ser maior de 1200°C. Desta forma, ao invés de produzirem-se os torrões, passou-se a produzir um líquido rico em carbono: o ferro fundido. Para se obter o ferro trabalhado e reduzir o teor de carbono deste ferro fundido, o mesmo era solidificado e em seguida fundido em atmosfera oxidante, utilizando carvão como combustível. Este processo retirava o carbono de ferro dando origem a um tarugo semi-sólido que após resfriamento era martelado até chegar na forma final.
Os minérios e o Brasil
A chegada dos portugueses ao Brasil trazia consigo a esperança da exploração de metais como ouro, prata e bronze. Porém, não encontraram nem ferro nem outros metais num primeiro momento. Os poucos ferreiros que vieram para o Brasil utilizavam em seus trabalhos o ferro originário da Europa e faziam os instrumentos usados na lavoura.
Em 1554, o padre jesuíta José de Anchieta, relatou em um informe ao rei de Portugal, a existência de depósitos de prata e minério de ferro no interior da capitania de São Vicente, atualmente estado de São Paulo.
A produção de ferro iniciou pela redução de magnetita descoberta na atual região de Sorocaba, em 1587, por Afonso Sardinha. É a primeira fábrica de ferro que se tem notícia no Brasil. As forjas construídas por Sardinha operaram até a sua morte, em 1629. Após essa data, a siderurgia brasileira entrou em um período de estagnação que durou até o século seguinte.
O processo de fabricação do aço
O aço é obtido basicamente de duas matérias-primas: o minério de ferro (principalmente a hematita) e o carvão mineral. Porém como essas matérias não são encontradas puras na natureza, torna-se necessário um preparo prévio dos materiais tendo como objetivo o aumento da eficiência de toda a operação industrial além da redução do consumo de energia. Dessa forma, o aço pode ser definido como uma liga metálica composta principalmente por ferro e pequenas quantidades de carbono. Para aços utilizados na construção civil, os teores de carbono variam de 0,18% a 0,25%.
O carvão exerce duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas temperaturas (cerca de 1.500º Celsius) necessárias à fusão do minério. Como redutor, associa-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro. O processo de remoção do oxigênio do ferro para ligar-se ao carbono chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno.
O processo siderurigico para obtenção do aço pode ser divido em 4 grandes etapas:
• Preparo das matérias primas (coqueira e sintetização)
• Produção de Guza (alto-forno)
• Produção de aço (aciaria)
• Conformação mecânica (laminação)
1° ETAPA – Preparo das matérias primas
Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. O minério é transformado em pelotas e o carvão é destilado, para obtenção do coque. Grande parte do minério de ferro (finos) é aglomerada utilizando-se cal e finos de coque, o produto resultante é chamado de sinter. O carvão é processado na coqueria e transforma-se em coque.
2° ETAPA – Produção de guza
A coqueificação ocorre a uma temperatura de 1300°C em ausência de ar durante um período de 18 horas, onde ocorre a liberação de substâncias voláteis. O produto resultante desta etapa, o coque, é um material poroso com elevada resistência mecânica, alto ponto de fusão e grande quantidade de carbono. "O coque, nas especificações físicas e químicas requeridas, é encaminhado ao alto-forno e os finos de coque são enviados à sinterização e à aciaria. O coque é a matéria prima mais importante na composição do custo de um alto-forno (60%)".
Na sinterização, a preparação do minério de ferro é feita cuidando-se da granulometria, visto que os grãos mais finos são indesejáveis pois diminuem a permeabilidade do ar na combustão, comprometendo a queima. Para solucionar o problema, adicionam-se materiais fundentes (calcário, areia de sílica ou o próprio sínter) aos grão mais finos.
Com a composição correta, estes elementos são levados ao forno onde a mistura é fundida. Em seguida, o material resultante é resfriado e britado até atingir a granulometria desejada (diâmetro médio de 5mm). O produto final deste processo é denominado de sínter.
Na redução do minério de ferro, é utilizado o coque metalúrgico e outros fundentes, que misturados com o minério de ferro são transformados em ferro gusa. A reação ocorre no equipamento denominado Alto Forno, e constitui uma reação exotérmica. Após a reação, o ferro gusa na forma líquida é transportado nos carros-torpedos (vagões revestidos com elemento refratário) para uma estação de dessulfuração, onde são reduzidos os teores de enxofre a níveis aceitáveis. Também são feitas análises da composição química da liga (carbono, silício, manganês, fósforo, enxofre) e a seguir o carro torpedo transporta o ferro gusa para a aciaria, onde será transformado em aço.
Neste processo de redução, impurezas como calcário, sílica etc. formam a escória, que é matéria-prima para a fabricação de cimento.
3° ETAPA – Produção de aço (refino)
Aciarias a oxigênio ou elétricas são utilizadas para transformar o gusa líquido ou sólido e a sucata de ferro e aço em aço líquido. Nessa etapa parte do carbono contido no gusa é removido juntamente com impurezas.
A maior parte do aço líquido é solidificada em equipamentos de lingotamento contínuo para produzir semi-acabados, lingotes e blocos.
4° ETAPA – Conformação mecânica
Finalmente, a quarta fase do processo de fabricação do aço é a laminação. Na aciaria, o ferro gusa é transformado em aço através da injeção de oxigênio puro sob pressão no banho de gusa líquido, dentro de um conversor. A reação, constitui na redução da gusa através da combinação dos elementos de liga existentes (silício, manganês) com o oxigênio soprado, o que provoca uma grande elevação na temperatura, atingindo aproximadamente 1700°C. Os gases resultantes do processo são queimados logo na saída do equipamento e a os demais resíduos indesejáveis são eliminados pela escória, que fica a superfície do metal. O aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e transformado em uma grande variedade de produtos siderúrgicos, cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou composição química.
• Lingotamento contínuo
No processo de lingotamento contínuo o aço líquido é transferido para moldes onde se solidificará. O veio metálico é continuamente extraído por rolos e após resfriado, é transformado em placas rústicas através do corte com maçarico
• Laminação a quente
Posteriormente, os lingotes devem passar pelo processo de laminação, podendo ser a quente ou a frio, onde se transformarão em chapas através da diminuição da área da seção transversal. Na laminação a quente, a peça com aproximados 250 mm é aquecida e submetida à deformação por cilindros que a pressionarão até atingir a espessura desejada. Os produtos laminados a quente podem ser:
Chapas Grossas
espessura: 6 a 200 mm
largura: 1000 a 3800 mm
comprimento: 5000 a 18000 mm
espessura: 6 a 200 mm
largura: 1000 a 3800 mm
comprimento: 5000 a 18000 mm
Tiras
espessura: 1,2 a 12,50 mm
largura: 800 a 1800 mm
comprimento-padrão: 2000, 3000 e 6000 mm
Tensões Residuais
Devido ao resfriamento desigual das peças, chapas e perfis laminados a quente apresentam tensões que permanecem após o completo resfriamento. Em chapas, por exemplo, as bordas se solidificam mais rapidamente que o centro, servindo como um quadro que impedirá a retração da peça como um todo, fazendo com que o centro da peça permaneça tracionado. A norma NBR 8800 fixa essa tensão em 115 MPa.
espessura: 1,2 a 12,50 mm
largura: 800 a 1800 mm
comprimento-padrão: 2000, 3000 e 6000 mm
Tensões Residuais
Devido ao resfriamento desigual das peças, chapas e perfis laminados a quente apresentam tensões que permanecem após o completo resfriamento. Em chapas, por exemplo, as bordas se solidificam mais rapidamente que o centro, servindo como um quadro que impedirá a retração da peça como um todo, fazendo com que o centro da peça permaneça tracionado. A norma NBR 8800 fixa essa tensão em 115 MPa.
• Laminação a frio
Ao contrário do processo de laminação a quente as peças laminadas a frio são normalmente mais finas, com melhor acabamento e sem a presença de tensões residuais.
Dimensões:
espessura: 0,3 a 3,00 mm
largura: 800 a 1600 mm
comprimentos-padrão: 2000, 2500 e 3000 mm
A Figura 1 apresenta de maneira esquemática o precesso de fabricação do aço nas aciarias.
Figura 1: Processo de fabricação ao aço nas aciarias.
ENTENDENDO O PROCESSO DE AÇO NAS INDÚSTRIAS SIDERURGICAS
O processo de fabricação do aço compreende varias fases e segundo o Instituto Aço Brasil, todos ou apenas parte desses processos podem ocorrer em uma usina siderúrgica. Desta, forma a seguir é apresentada a classificação dessa usinas em função do processo de produção do aço.
O processo de fabricação do aço compreende varias fases e segundo o Instituto Aço Brasil, todos ou apenas parte desses processos podem ocorrer em uma usina siderúrgica. Desta, forma a seguir é apresentada a classificação dessa usinas em função do processo de produção do aço.
As usinas integradas operam as três fases do processo siderúrgico: redução, refino e laminação. Produzem ferro a partir do ferro-guza liquido em alto-forno, a partir do uso de minério de ferro, com uso de coque ou carvão vegetal como redutor. A transformação do guza em aço (refino) é feita em fornos de oxigênio.
As usinas semi-integradas operam as fases de refino e laminação a partir da fusão de metálicos (sucata, guza e/ou ferro-esponja) fundido e refinado em forno elétrico.
Já as usinas não-integradas não produzem aço, dispondo apenas de unidade de redução ou processamento.
Referencias
Disponível em: http://www.cesec.ufpr.br/metalica/01/01-texto.htm. Acesso em: 28 de agosto de 2009.
Disponível em: http://www.dionisio.eng.br/Metalica/EM01.htm. Acesso em: 28 de agosto de 2009.
Disponível em: http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/aco/processo--introducao.asp. Acesso em: 28 de agosto de 2009.
Disponível em: http://www.difero.com.br/saiba historia.asp. Acesso em 05 de setembro de 2009.
segunda-feira, 14 de dezembro de 2009
Perfil "I"
Trabalho discente
Perfil "I"
Grupo Santa Terezinha
Academicas: Daniela Tonial Cattani e Marli van Riel
Para acessar a pesquisa, acesse o link:
http://perfil-i-santa-teresinha.blogspot.com/2009/12/perfil-i.html
Perfil "I"
Grupo Santa Terezinha
Academicas: Daniela Tonial Cattani e Marli van Riel
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Estrutura Metálica para Telhados Com Telhas Cerâmicas
“Estrutura Metálica para Telhados Com Telhas Cerâmicas”
Alunos: Cleucir Vidi e Gabriel D. Rugini
Professor (a): ZACARIAS M. CHAMBERLAIN. PRAVIA
Disciplina: Estruturas de aço
Passo Fundo, novembro de 2009.
SUMÁRIO
1. Estrutura Metálica para Telhados Com Telhas Cerâmicas 3
1.1. Materiais 6
1.2. Projeto 8
1.3. Soluções estruturais 10
1.4.Travamento e contraventamento 13
1.5. Método mais utilizado 14
2. O sistema passo a passo 16
2.5. Montagem das tesouras 17
2.6. Colocação do forro 17
2.7. Colocação da manta 18
2.8. Colocação das telhas 18
3. Bibliografia 23
1. Estrutura Metálica para Telhados Com Telhas Cerâmicas
A flexibilidade a qualquer projeto e tipos de telhas (cerâmica, concreto, shingle, onduladas, etc.). Caibros, ripas, pontaletes e cumeeiras de madeira foram totalmente substituídos por perfis de aço galvanizado.
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.
A cobertura destina-se a proteger as edificações da ação das intempéries. Pode ser vista também como um dos elementos de importância estética do projeto, merecendo, por isso, materiais que atendam tanto ao desempenho técnico como às exigências arquitetônicas.
Detalhes arquitetônicos são perfeitamente atendidos por este sistema: várias águas, mansardas, nichos, alçapões para manutenção de caixa d’água e boiler, janelas, chaminés e outros. Nos beirais ou tabeiras, o aço pode ser pintado eletrostaticamente em diversas cores ou ocultado por um forro.
Os perfis são parafusados entre si, formando uma estrutura rígida e, ao mesmo tempo, leve. Os cortes precisos e as fixações com parafusos auto-perfurantes são facilmente executados por ferramentas elétricas leves (esmerilhadeira e parafusadeira).
A proteção que a camada de zinco proporciona ao aço pode superar 20 anos, de acordo conforme norma americana ASTM B.633, mesmo no litoral. Se esta camada sofrer cortes ou riscos, os cristais de zinco recobrem o local danificado – este fenômeno é chamado de proteção “catódica” ou “por sacrifício”. Quanto ao valor, é equivalente ao da madeira de boa qualidade.
O fim das preocupações com cupins e empenamentos da madeira é também um forte argumento para a utilização deste sistema.
A definição da cobertura da edificação depende, entre outros fatores, de: dimensões dos vãos que deverão ser vencidos; ações da natureza; opções arquitetônicas e estéticas; condições locais e a relação custo-benefício.
De um modo geral, os elementos das coberturas são: 1) vedação propriamente dita (telhas), que pode ser de diversos materiais; 2) a armação ou conjunto de elementos que dão suporte à cobertura, como as ripas, caibros, terças, tesouras, treliças, elementos de contraventamento; 3) o sistema de escoamento das águas pluviais, como condutores, calhas e rufos.
Construtivamente, as coberturas próprias com treliças metálicas, possuem as mesmas características e princípios das estruturas convencionais. Portanto, podem ser utilizadas com telhas metálicas, cerâmicas, fibrocimento e shingle, entre outras.
As coberturas metálicas, por sua leveza e versatilidade, podem ser utilizadas em edificações de sistemas construtivos tradicionais e são capazes de vencer grandes vãos, inclusive podem ser empregadas em galpões e edificações de usos gerais de serviços.
A estrutura da cobertura deve suportar, além de seu peso, o peso da vedação, forros suspensos, mantas térmicas ou acústicas, ações devidas ao vento, os equipamentos e as instalações que nela se apoiam, além da sobrecarga de pessoas quando a cobertura estiver em manutenção periódica. A norma "NBR 8800 - Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edifícios" prevê que, se nenhum outro valor mais específico puder ser avaliado, deve ser considerada uma sobrecarga de 0,25 kN/m² na área projetada da cobertura, para atender também eventual empoçamento de água em função dos caimentos. Devem ser levadas em consideração, ainda, no dimensionamento dos elementos estruturais, as ações decorrentes do processo construtivo ou de montagem.
Fig1: Estrutura de cobertura em steel
frame para edificação convencional
1.1. Materiais
Para executar estruturas de coberturas metálicas utilizam-se os mesmos perfis de aço galvanizado empregados na estrutura das paredes, que são os perfis U e Ue, com alma de 90 mm, 140 mm ou 200 mm de altura.
O conceito de alinhamento das cargas, empregado na execução do restante da estrutura da construção, deve valer também para a cobertura. Os perfis metálicos devem se posicionar entre si de tal forma que gerem o mínimo de excentricidade e transmitam as ações citadas sem gerar efeitos substanciais de segunda ordem. Para tanto, construtivamente, os perfis que compõem a tesoura, treliça ou conjunto de caibros devem ter suas almas alinhadas às almas dos montantes das paredes que as suportam, para que os esforços não produzam efeitos não avaliados no dimensionamento.
Fig2 : Apoio em madeira de fibra orientada para sustentação de telhado cerâmico
Fig3 : Treliças inclinadas para sustentação do telhado, com telhas cerâmicas parafusadas.
Fig4: Cobertura estruturada com caibros
1.2. Projeto
Em geral, os telhados são a solução mais comum para a cobertura de edificações steel frame. São constituídos por uma ou mais superfícies, que podem ser planas, curvas ou mistas. As coberturas em planos inclinados, denominadas popularmente de "águas", podem ter apenas um plano único (uma água) ou vários planos interseccionados formando um sistema complexo adequado às funções técnica e estética da construção. Os telhados inclinados possuem também a capacidade de criar uma proteção térmica, pela presença da camada de ar (colchão de ar) entre a cobertura e a laje ou o forro.
As coberturas inclinadas com steel frame seguem a concepção estrutural do telhado convencional de madeira, substituída, nesse caso, por perfis galvanizados. Os telhados concebidos com planos inclinados podem ser estruturados em tesouras convencionais ou por um conjunto de caibros.
Os telhados metálicos inclinados podem receber vários tipos de telhas. No caso de telhas cerâmicas ou shingles, é necessário um apoio contínuo, geralmente de madeira de fibras orientadas (OSB), com manta protetora de impermeabilização. Quando utilizadas telhas metálicas, estas podem funcionar como diafragmas, melhorando a rigidez do sistema estrutural da cobertura. Além disso, permitem que o espaçamento dos caibros seja maior, pois as telhas metálicas vencem vãos maiores.
Em telhados executados com caibros, geralmente utilizam-se perfis U ou Ue, cortados e montados no local da obra. Essa opção é interessante, pois se obtém certa economia em relação à tesoura, por utilizar menor quantidade de elementos de aço. Contudo, dependendo da combinação de alguns fatores como vão e ações, podem-se utilizar perfis duplos para compor a seção transversal dos caibros ou, ainda, empregar pequenas treliças inclinadas.
Fundamentalmente, os caibros, semelhantemente ao posicionamento em um telhado convencional de madeira, apoiam-se numa extremidade na cumeeira e, no caso do sistema estrutural metálico, nos painéis portantes que, por sua vez, transmitem as solicitações da cobertura à fundação. A diferença de nível desses apoios gera a inclinação do caibro, tendo-se, então, que estabelecer a altura da cumeeira em função do vão, dos painéis, do tipo de telha e outras condições de projeto.
Dependendo do projeto, os painéis internos podem auxiliar na sustentação dos caibros introduzindo-se escoras. Por sua vez, a cumeeira pode ser um painel estrutural contínuo ou, mais comumente, uma viga de perfil U ou Ue. No caso do apoio do caibro no painel, utilizam-se, comumente, enrijecedores de alma e cantoneiras aparafusadas às guias, e nas ligações entre os caibros e a cumeeira, cantoneiras aparafusadas à alma desses perfis. Quando o telhado possui mais de duas águas, o encontro de diversos painéis inclinados gera, no projeto, espigões e rincões, montados a partir de perfis U e Ue.
Os caibros devem ser contraventados, pois não possuem rigidez lateral suficiente para resistir às ações do vento. Esse sistema de contraventamento dos caibros fornece uma rigidez adicional à estrutura do telhado como um todo. Podem-se utilizar perfis U, Ue, fitas de aço galvanizadas e placas que introduzam o efeito de diafragma. As uniões desses elementos devem ser dimensionadas e projetadas para que, entre outras situações, não ocorram perdas de estabilidade locais dos perfis, principalmente nas fixações nas mesas entre caibros e vigas, e não atinjam situações limites nas verificações das ligações aparafusadas.
1.3. Soluções estruturais
A solução mais comum nas coberturas de residências e pequenos galpões são as treliças inclinadas, geralmente conhecidas como tesouras. Dependendo das condições do projeto, as tesouras podem possuir diversas conformações para atender às ações e às flechas pertinentes a cada projeto.
As tesouras possuem a vantagem de serem capazes de vencer grandes vãos sem apoios intermediários, com grande economia de material. As tesouras de metálicas têm substituído as de madeira pela rapidez de instalação, regularidade dimensional, resistência e leveza dos elementos estruturais, além de serem imunes aos ataques de insetos e fungos.
As tesouras podem ter várias formas treliçadas que são adotadas pelo projetista, levando-se em consideração fatores estéticos, estruturais, culturais, de disponibilidade de materiais e mão-de-obra, entre outros.
As tesouras podem ser do tipo Howe, Pratt, Fink, N, N invertido, K etc. As tesouras metálicas podem ser tanto pré-fabricadas e transportadas prontas quanto serem montadas no local da obra. As tesouras pré-fabricadas, estimulando a racionalização da obra que o sistema oferece, possuem a vantagem de ter maior precisão dimensional e implicam menor tempo de trabalho no canteiro. Em contrapartida, as tesouras fabricadas "in loco" podem necessitar de grande espaço para montagem e pessoal especializado na obra para esse tipo de fabricação.
A tesoura é uma estrutura estável aos esforços verticais se esses forem introduzidos nos nós. Assim, as barras só estão sujeitas a esforços axiais, uma vez que a tesoura (treliça) é concebida com nós articulados.
No sistema de coberturas com perfis metálicos, as tesouras possuem seus elementos estruturais em perfis Ue e, basicamente, são constituídas pelo: banzo superior (que possui a inclinação do plano da cobertura definida pelo projetista em função dos fatores já mencionados); banzo inferior (que geralmente é horizontal e pode permitir a sustentação do forro); montantes (que são os elementos estruturais da tesoura instalados na posição vertical ligados nas extremidades aos banzos); o montante central (que recebe o nome de pendural) e diagonais (que são os elementos inclinados em relação aos montantes e vinculam-se aos banzos superior e inferior). Nas tesouras em steel frame introduzem-se, ainda, os enrijecedores de apoio, para auxiliar na transmissão dos esforços e impedir a flambagem local dos banzos.
Um modo comum de executar as ligações dos perfis da tesoura é fazê-las no mesmo plano, aparafusando-os numa chapa Gusset que, construtivamente, permite que os eixos dos perfis coincidam no ponto que representa o nó. Outra maneira de efetuar uma ligação é unir as diagonais e montantes aos banzos, aparafusando-os pelas almas, deixando assim a abertura da seção dos banzos para um lado, e as das diagonais e montantes abertas para o lado oposto.
Os beirais perpendiculares às tesouras são normalmente constituídos pelo prolongamento dos banzos superiores além do apoio mais baixo (geralmente o painel estrutural), gerando o beiral do telhado. As bordas desse banzo superior são arrematadas com um perfil U que funciona como sanefa. O painel de fechamento do oitão, para fechamento de telhados de duas águas, segue a necessidade geométrica estabelecida pela inclinação do telhado e o prolongamento do beiral. No oitão, utilizam-se perfis Ue como ripas e prolongam-se o tanto permitido pelo cálculo estrutural para a formação do beiral. Esse beiral sobre o oitão também pode ser construído, quando há necessidade de maior projeção, com um painel semelhante ao das paredes instalado inclinado.
Telhados com quatro águas ou com interseção de planos inclinados podem ser construídos de vigas e caibros, painéis ou com tesouras auxiliares. No caso de vigas e caibros , seguem-se as considerações feitas anteriormente para esse tipo de estruturação. Para o caso de uso de painéis, a interseção dos planos inclinados se faz com espigões compostos por perfis U e Ue. No caso de utilizar a tesoura para concepção do telhado de quatro águas, deve-se formar uma seqüência de tesouras auxiliares com alturas diferentes tais que sugiram a conformação das águas do telhado, respeitando as inclinações necessárias, apoios de terças, cumeeiras e outros elementos que compõem esse tipo de cobertura.
Fig5 :Beiral executado com o prolongamento do banzo superior das tesouras;
Fig6 : Telhado de quatro águas com composição de caibros
Fig7 ; Telhado de quatro águas com tesouras auxiliares
1.4.Travamento e contraventamento
Cada tesoura, individualmente, é instável lateralmente, por isso é necessário introduzir travamentos e contraventamentos de maneira a formar um conjunto rígido. O contraventamento inadequado da cobertura pode causar várias patologias à estrutura, podendo levá-la ao colapso. Se bem dimensionado e executado, o contraventamento assegura a estabilidade da estrutura durante a sua montagem e uso na sua vida útil. Aliás, o contraventamento interfere não só no comportamento da estrutura como também nos elementos estruturais secundários, telhas, apoios, forros e instalações sustentadas pela cobertura.
O contraventamento deve atuar de maneira que as tesouras do telhado trabalhem como uma estrutura única e possibilite resistir e absorver as solicitações aplicadas às estruturas dentro dos limites estabelecidos por norma, tanto para os esforços como para as deformações.
O contraventamento lateral é composto por perfis U e Ue que são fixados a tesouras paralelas e podem auxiliar também na resistência dos banzos, pois, coerentemente instalados, podem diminuir o comprimento de flambagem das barras, servindo também na transmissão de esforços, especialmente aqueles gerados pela ação do vento.
A instalação dos contraventamentos é para também absorver os efeitos de torção que a estrutura como um todo pode observar a partir de ações como vento, variações de temperatura entre outras e gradientes de esforços entre estruturas e subestruturas.
Para garantir a estabilidade do conjunto no plano do banzo inferior das tesouras, dimensiona-se um contraventamento com fitas metálicas galvanizadas diagonais. Esse contraventamento tem a função de impedir o deslocamento das tesouras e é também importante para manter o alinhamento desejado entre as paredes da edificação.
Inicialmente, as tesouras de telhado são concebidas como estruturas (treliças) planas sujeitas a ações. Portanto, não possuem rigidez suficiente para resistir a pequenos esforços ou perturbações que gerem deslocamentos laterais que originem efeitos de segunda ordem.
1.5. Método mais utilizado
A COSIPA utiliza um método onde a estrutura do telhado é executada com perfis “C” de 100 x 40 x 20 x 1,95 mm (chapa n.º 14), dos quais são feitas tesouras simples, unindo-se as peças com parafusos de cabeça sextavada de 5/16" x 3/4" UNC-RI, arruelas em ambos os lados e porcas.As tesouras são montadas sobre as paredes, sendo apoiadas diretamente sobre os pilares a cada 1.220 mm e fixadas com parafusos de cabeça sextavada de 5/16" x 3/4" UNC-RI, arruelas em ambos os lados e porcas.
As terças são executadas com perfis especiais, tipo “U” , de 100 x 25 x 1,95 mm. Os perfis são fixados às tesouras com parafusos auto-atarraxantes galvanizados de 6,3mm e 35mm.
A estrutura do forro é executada com perfis, tipo “cartola” de 50 x 50 x 1,95 mm. Os perfis “cartola” são fixados às linhas das tesouras com parafusos auto-atarraxantes galvanizados de 6,3 x 35 mm. Este sistema foi utilizado no Projeto de habitação popular da COSIPA
Fig7: Projeto Habitacional COSIPA
A Casa Cosipa é um projeto habitacional para a construção de moradias populares com estrutura de aço. A grande vantagem do projeto é o prazo, conforme explica o arquiteto e coordenador do Núcleo do Aço na Construção Civil da siderúrgica, Roberto Inaba. Enquanto o prazo para construção da Casa Cosipa fica entre 6 e 10 dias, para uma casa convencional são necessários cerca de 40 dias. O custo da construção é aproximadamente o mesmo nos dois casos, de R$ 7 mil a R$ 13,5 mil, dependendo do tipo de acabamento e da forma de construção (em mutirão ou empreiteira).
A Casa Cosipa foi desenvolvida inicialmente para atender ao padrão da CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo): dois dormitórios, sala, cozinha e banheiro. No total, são 36 m2 de área útil com possibilidade de ampliação para três dormitórios através da utilização de um “kit” de expansão com 18 m2. No entanto, devido à sua grande versatilidade, é possível a adequação a outros tipos de plantas e soluções arquitetônicas, sendo admitido qualquer padrão de acabamento, do mais simples ao mais sofisticado.
Os telhados são formados por perfis estruturais de aço galvanizado, este sistema construtivo apresenta elevado nível de industrialização e organização. Os perfis são parafusados entre si, proporcionando uma estrutura rígida e ao mesmo tempo leve. Os cortes precisos e as fixações com parafusos autoperfurantes são facilmente executados por ferramentas elétricas leves (esmerilhadeira e parafusadeira). A proteção que a camada de zinco oferece ao aço utilizado é de pelo menos 25 anos, de acordo com a norma ASTM B.633, mesmo no litoral. Se esta camada sofrer cortes ou riscos, os cristais de zinco recobrem o local danificado (este fenômeno é chamado de proteção catódica ou por sacrifício).
Estrutura de Aço para Telhado Substitui a Madeira com Vantagens
Economia, maior rapidez na execução, proteção contra cupins e consciência ecológica são os principais fatores para a escolha do aço para a estrutura do telhado.
- colabora para a preservação das florestas nativas
- alta resistência às intempéries
- imune ao ataque de cupins
- economia pela montagem mais rápida
- maior facilidade no transporte, baixando os custos de frete
- a conferência dos materiais na obra é facilitada pela uniformidade dos materiais
- menor peso total
- fácil reposição
- montagem mais rápida
- adaptável a quaisquer projetos e tipos de telha (cerâmica, concreto, fibrocimento ou shingles)
- não empena
- não emana odor desagradável
- aço galvanizado é 100% reciclável
- o risco de incêndio é reduzido, pois o aço galvanizado não suporta combustão
2. O sistema passo a passo
Esse sistema é considerado leve e não utiliza concreto na estrutura nem tijolos nas paredes. Na primeira etapa mostramos como fazer as fundações, simples e tradicionais, como radier, embasamento ou sapata corrida. Na segunda etapa mostramos como montar a estrutura de aço galvanizado do sistema e parafusar os painéis na laje. Agora vamos mostrar como cobrir a casa com telhas cerâmicas e executar as paredes com painéis cimentícios, que depois são acabadas e pintadas.
A cobertura das construções em steel frame pode ser feita com os mais variados tipos de telhas. A estrutura do telhado é sempre feita com perfis metálicos, mas a cobertura propriamente pode ser de telha cerâmica, de fibrocimento, metálica, de concreto ou telha asfáltica (shingle). O importante é que a escolha da telha seja feita pelo arquiteto quando fizer o projeto. Depois os engenheiros irão fazer os cálculos das dimensões do telhado, quantas telhas vão ser necessárias e o peso que a estrutura pode suportar. Vamos mostrar a seguir um pequeno passo-a-passo para executar a estrutura do telhado com perfis metálicos, o forro com lambri de madeira e a colocação das telhas cerâmicas. Outro passo-a-passo vai mostrar como se faz o fechamento, ou seja, as paredes que conformam a casa. Nesse caso, vamos utilizar painéis cimentícios.
2.5. Montagem das tesouras
1) Com a ajuda de um gabarito, posicionam-se as tesouras nas extremidades da construção, apoiadas sobre os painéis metálicos. A face externa da tesoura deve estar alinhada com a face externa do painel. As tesouras podem chegar ao canteiro montadas.
2.6. Colocação do forro
2) Depois de posicionar as tesouras, comece a executar o forro. Instale os lambris de madeira no sentido transversal das tesouras. Sobre o forro coloque placas de OSB (um tipo de chapa feita de fibras de madeira coladas), com juntas a prumo e dimensão maior perpendicular às tesouras. Fixe-as com parafusos atarraxantes próximos à extremidade da placa.
2.7. Colocação da manta
3) Sobre as placas de OSB, coloque os perfis metálicos cartola no sentido da queda do telhado. Aplique sobre as placas uma manta de subcobertura aluminizada, para proteger a casa contra infiltrações e melhorar o conforto térmico interno. A manta ajuda a casa a não esquentar demais.
2.8. Colocação das telhas
4) Sobre a manta de subcobertura, coloque outros perfis cartola (ripas) e, sobre os perfis, comece a colocar as telhas cerâmicas da maneira tradicional. Esse tipo de cobertura é considerada bem completa e de alta qualidade.
3. Bibliografia
Antonio Wanderley Terni, professor-doutor do Departamento de Engenharia Civil da Unesp do Campus de Guaratingüetá-SP, terni@feg.unesp.br
Alexandre Kokke Santiago, arquiteto, mestre em Engenharia Civil, Construção Metálica Ufop (Universidade Federal de Ouro Preto), alexandrekokke@gmail.com
José Pianheri, engenheiro civil, consultor, sócio-diretor da Pienge Engenharia e Construção Ltda, pienge.engenheria@uol.com.br
Como Construir - Steel frame - cobertura (última parte)
Revista Téchne
Alunos: Cleucir Vidi e Gabriel D. Rugini
Professor (a): ZACARIAS M. CHAMBERLAIN. PRAVIA
Disciplina: Estruturas de aço
Passo Fundo, novembro de 2009.
SUMÁRIO
1. Estrutura Metálica para Telhados Com Telhas Cerâmicas 3
1.1. Materiais 6
1.2. Projeto 8
1.3. Soluções estruturais 10
1.4.Travamento e contraventamento 13
1.5. Método mais utilizado 14
2. O sistema passo a passo 16
2.5. Montagem das tesouras 17
2.6. Colocação do forro 17
2.7. Colocação da manta 18
2.8. Colocação das telhas 18
3. Bibliografia 23
1. Estrutura Metálica para Telhados Com Telhas Cerâmicas
A flexibilidade a qualquer projeto e tipos de telhas (cerâmica, concreto, shingle, onduladas, etc.). Caibros, ripas, pontaletes e cumeeiras de madeira foram totalmente substituídos por perfis de aço galvanizado.
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.
A cobertura destina-se a proteger as edificações da ação das intempéries. Pode ser vista também como um dos elementos de importância estética do projeto, merecendo, por isso, materiais que atendam tanto ao desempenho técnico como às exigências arquitetônicas.
Detalhes arquitetônicos são perfeitamente atendidos por este sistema: várias águas, mansardas, nichos, alçapões para manutenção de caixa d’água e boiler, janelas, chaminés e outros. Nos beirais ou tabeiras, o aço pode ser pintado eletrostaticamente em diversas cores ou ocultado por um forro.
Os perfis são parafusados entre si, formando uma estrutura rígida e, ao mesmo tempo, leve. Os cortes precisos e as fixações com parafusos auto-perfurantes são facilmente executados por ferramentas elétricas leves (esmerilhadeira e parafusadeira).
A proteção que a camada de zinco proporciona ao aço pode superar 20 anos, de acordo conforme norma americana ASTM B.633, mesmo no litoral. Se esta camada sofrer cortes ou riscos, os cristais de zinco recobrem o local danificado – este fenômeno é chamado de proteção “catódica” ou “por sacrifício”. Quanto ao valor, é equivalente ao da madeira de boa qualidade.
O fim das preocupações com cupins e empenamentos da madeira é também um forte argumento para a utilização deste sistema.
A definição da cobertura da edificação depende, entre outros fatores, de: dimensões dos vãos que deverão ser vencidos; ações da natureza; opções arquitetônicas e estéticas; condições locais e a relação custo-benefício.
De um modo geral, os elementos das coberturas são: 1) vedação propriamente dita (telhas), que pode ser de diversos materiais; 2) a armação ou conjunto de elementos que dão suporte à cobertura, como as ripas, caibros, terças, tesouras, treliças, elementos de contraventamento; 3) o sistema de escoamento das águas pluviais, como condutores, calhas e rufos.
Construtivamente, as coberturas próprias com treliças metálicas, possuem as mesmas características e princípios das estruturas convencionais. Portanto, podem ser utilizadas com telhas metálicas, cerâmicas, fibrocimento e shingle, entre outras.
As coberturas metálicas, por sua leveza e versatilidade, podem ser utilizadas em edificações de sistemas construtivos tradicionais e são capazes de vencer grandes vãos, inclusive podem ser empregadas em galpões e edificações de usos gerais de serviços.
A estrutura da cobertura deve suportar, além de seu peso, o peso da vedação, forros suspensos, mantas térmicas ou acústicas, ações devidas ao vento, os equipamentos e as instalações que nela se apoiam, além da sobrecarga de pessoas quando a cobertura estiver em manutenção periódica. A norma "NBR 8800 - Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edifícios" prevê que, se nenhum outro valor mais específico puder ser avaliado, deve ser considerada uma sobrecarga de 0,25 kN/m² na área projetada da cobertura, para atender também eventual empoçamento de água em função dos caimentos. Devem ser levadas em consideração, ainda, no dimensionamento dos elementos estruturais, as ações decorrentes do processo construtivo ou de montagem.
Fig1: Estrutura de cobertura em steel
frame para edificação convencional
1.1. Materiais
Para executar estruturas de coberturas metálicas utilizam-se os mesmos perfis de aço galvanizado empregados na estrutura das paredes, que são os perfis U e Ue, com alma de 90 mm, 140 mm ou 200 mm de altura.
O conceito de alinhamento das cargas, empregado na execução do restante da estrutura da construção, deve valer também para a cobertura. Os perfis metálicos devem se posicionar entre si de tal forma que gerem o mínimo de excentricidade e transmitam as ações citadas sem gerar efeitos substanciais de segunda ordem. Para tanto, construtivamente, os perfis que compõem a tesoura, treliça ou conjunto de caibros devem ter suas almas alinhadas às almas dos montantes das paredes que as suportam, para que os esforços não produzam efeitos não avaliados no dimensionamento.
Fig2 : Apoio em madeira de fibra orientada para sustentação de telhado cerâmico
Fig3 : Treliças inclinadas para sustentação do telhado, com telhas cerâmicas parafusadas.
Fig4: Cobertura estruturada com caibros
1.2. Projeto
Em geral, os telhados são a solução mais comum para a cobertura de edificações steel frame. São constituídos por uma ou mais superfícies, que podem ser planas, curvas ou mistas. As coberturas em planos inclinados, denominadas popularmente de "águas", podem ter apenas um plano único (uma água) ou vários planos interseccionados formando um sistema complexo adequado às funções técnica e estética da construção. Os telhados inclinados possuem também a capacidade de criar uma proteção térmica, pela presença da camada de ar (colchão de ar) entre a cobertura e a laje ou o forro.
As coberturas inclinadas com steel frame seguem a concepção estrutural do telhado convencional de madeira, substituída, nesse caso, por perfis galvanizados. Os telhados concebidos com planos inclinados podem ser estruturados em tesouras convencionais ou por um conjunto de caibros.
Os telhados metálicos inclinados podem receber vários tipos de telhas. No caso de telhas cerâmicas ou shingles, é necessário um apoio contínuo, geralmente de madeira de fibras orientadas (OSB), com manta protetora de impermeabilização. Quando utilizadas telhas metálicas, estas podem funcionar como diafragmas, melhorando a rigidez do sistema estrutural da cobertura. Além disso, permitem que o espaçamento dos caibros seja maior, pois as telhas metálicas vencem vãos maiores.
Em telhados executados com caibros, geralmente utilizam-se perfis U ou Ue, cortados e montados no local da obra. Essa opção é interessante, pois se obtém certa economia em relação à tesoura, por utilizar menor quantidade de elementos de aço. Contudo, dependendo da combinação de alguns fatores como vão e ações, podem-se utilizar perfis duplos para compor a seção transversal dos caibros ou, ainda, empregar pequenas treliças inclinadas.
Fundamentalmente, os caibros, semelhantemente ao posicionamento em um telhado convencional de madeira, apoiam-se numa extremidade na cumeeira e, no caso do sistema estrutural metálico, nos painéis portantes que, por sua vez, transmitem as solicitações da cobertura à fundação. A diferença de nível desses apoios gera a inclinação do caibro, tendo-se, então, que estabelecer a altura da cumeeira em função do vão, dos painéis, do tipo de telha e outras condições de projeto.
Dependendo do projeto, os painéis internos podem auxiliar na sustentação dos caibros introduzindo-se escoras. Por sua vez, a cumeeira pode ser um painel estrutural contínuo ou, mais comumente, uma viga de perfil U ou Ue. No caso do apoio do caibro no painel, utilizam-se, comumente, enrijecedores de alma e cantoneiras aparafusadas às guias, e nas ligações entre os caibros e a cumeeira, cantoneiras aparafusadas à alma desses perfis. Quando o telhado possui mais de duas águas, o encontro de diversos painéis inclinados gera, no projeto, espigões e rincões, montados a partir de perfis U e Ue.
Os caibros devem ser contraventados, pois não possuem rigidez lateral suficiente para resistir às ações do vento. Esse sistema de contraventamento dos caibros fornece uma rigidez adicional à estrutura do telhado como um todo. Podem-se utilizar perfis U, Ue, fitas de aço galvanizadas e placas que introduzam o efeito de diafragma. As uniões desses elementos devem ser dimensionadas e projetadas para que, entre outras situações, não ocorram perdas de estabilidade locais dos perfis, principalmente nas fixações nas mesas entre caibros e vigas, e não atinjam situações limites nas verificações das ligações aparafusadas.
1.3. Soluções estruturais
A solução mais comum nas coberturas de residências e pequenos galpões são as treliças inclinadas, geralmente conhecidas como tesouras. Dependendo das condições do projeto, as tesouras podem possuir diversas conformações para atender às ações e às flechas pertinentes a cada projeto.
As tesouras possuem a vantagem de serem capazes de vencer grandes vãos sem apoios intermediários, com grande economia de material. As tesouras de metálicas têm substituído as de madeira pela rapidez de instalação, regularidade dimensional, resistência e leveza dos elementos estruturais, além de serem imunes aos ataques de insetos e fungos.
As tesouras podem ter várias formas treliçadas que são adotadas pelo projetista, levando-se em consideração fatores estéticos, estruturais, culturais, de disponibilidade de materiais e mão-de-obra, entre outros.
As tesouras podem ser do tipo Howe, Pratt, Fink, N, N invertido, K etc. As tesouras metálicas podem ser tanto pré-fabricadas e transportadas prontas quanto serem montadas no local da obra. As tesouras pré-fabricadas, estimulando a racionalização da obra que o sistema oferece, possuem a vantagem de ter maior precisão dimensional e implicam menor tempo de trabalho no canteiro. Em contrapartida, as tesouras fabricadas "in loco" podem necessitar de grande espaço para montagem e pessoal especializado na obra para esse tipo de fabricação.
A tesoura é uma estrutura estável aos esforços verticais se esses forem introduzidos nos nós. Assim, as barras só estão sujeitas a esforços axiais, uma vez que a tesoura (treliça) é concebida com nós articulados.
No sistema de coberturas com perfis metálicos, as tesouras possuem seus elementos estruturais em perfis Ue e, basicamente, são constituídas pelo: banzo superior (que possui a inclinação do plano da cobertura definida pelo projetista em função dos fatores já mencionados); banzo inferior (que geralmente é horizontal e pode permitir a sustentação do forro); montantes (que são os elementos estruturais da tesoura instalados na posição vertical ligados nas extremidades aos banzos); o montante central (que recebe o nome de pendural) e diagonais (que são os elementos inclinados em relação aos montantes e vinculam-se aos banzos superior e inferior). Nas tesouras em steel frame introduzem-se, ainda, os enrijecedores de apoio, para auxiliar na transmissão dos esforços e impedir a flambagem local dos banzos.
Um modo comum de executar as ligações dos perfis da tesoura é fazê-las no mesmo plano, aparafusando-os numa chapa Gusset que, construtivamente, permite que os eixos dos perfis coincidam no ponto que representa o nó. Outra maneira de efetuar uma ligação é unir as diagonais e montantes aos banzos, aparafusando-os pelas almas, deixando assim a abertura da seção dos banzos para um lado, e as das diagonais e montantes abertas para o lado oposto.
Os beirais perpendiculares às tesouras são normalmente constituídos pelo prolongamento dos banzos superiores além do apoio mais baixo (geralmente o painel estrutural), gerando o beiral do telhado. As bordas desse banzo superior são arrematadas com um perfil U que funciona como sanefa. O painel de fechamento do oitão, para fechamento de telhados de duas águas, segue a necessidade geométrica estabelecida pela inclinação do telhado e o prolongamento do beiral. No oitão, utilizam-se perfis Ue como ripas e prolongam-se o tanto permitido pelo cálculo estrutural para a formação do beiral. Esse beiral sobre o oitão também pode ser construído, quando há necessidade de maior projeção, com um painel semelhante ao das paredes instalado inclinado.
Telhados com quatro águas ou com interseção de planos inclinados podem ser construídos de vigas e caibros, painéis ou com tesouras auxiliares. No caso de vigas e caibros , seguem-se as considerações feitas anteriormente para esse tipo de estruturação. Para o caso de uso de painéis, a interseção dos planos inclinados se faz com espigões compostos por perfis U e Ue. No caso de utilizar a tesoura para concepção do telhado de quatro águas, deve-se formar uma seqüência de tesouras auxiliares com alturas diferentes tais que sugiram a conformação das águas do telhado, respeitando as inclinações necessárias, apoios de terças, cumeeiras e outros elementos que compõem esse tipo de cobertura.
Fig5 :Beiral executado com o prolongamento do banzo superior das tesouras;
Fig6 : Telhado de quatro águas com composição de caibros
Fig7 ; Telhado de quatro águas com tesouras auxiliares
1.4.Travamento e contraventamento
Cada tesoura, individualmente, é instável lateralmente, por isso é necessário introduzir travamentos e contraventamentos de maneira a formar um conjunto rígido. O contraventamento inadequado da cobertura pode causar várias patologias à estrutura, podendo levá-la ao colapso. Se bem dimensionado e executado, o contraventamento assegura a estabilidade da estrutura durante a sua montagem e uso na sua vida útil. Aliás, o contraventamento interfere não só no comportamento da estrutura como também nos elementos estruturais secundários, telhas, apoios, forros e instalações sustentadas pela cobertura.
O contraventamento deve atuar de maneira que as tesouras do telhado trabalhem como uma estrutura única e possibilite resistir e absorver as solicitações aplicadas às estruturas dentro dos limites estabelecidos por norma, tanto para os esforços como para as deformações.
O contraventamento lateral é composto por perfis U e Ue que são fixados a tesouras paralelas e podem auxiliar também na resistência dos banzos, pois, coerentemente instalados, podem diminuir o comprimento de flambagem das barras, servindo também na transmissão de esforços, especialmente aqueles gerados pela ação do vento.
A instalação dos contraventamentos é para também absorver os efeitos de torção que a estrutura como um todo pode observar a partir de ações como vento, variações de temperatura entre outras e gradientes de esforços entre estruturas e subestruturas.
Para garantir a estabilidade do conjunto no plano do banzo inferior das tesouras, dimensiona-se um contraventamento com fitas metálicas galvanizadas diagonais. Esse contraventamento tem a função de impedir o deslocamento das tesouras e é também importante para manter o alinhamento desejado entre as paredes da edificação.
Inicialmente, as tesouras de telhado são concebidas como estruturas (treliças) planas sujeitas a ações. Portanto, não possuem rigidez suficiente para resistir a pequenos esforços ou perturbações que gerem deslocamentos laterais que originem efeitos de segunda ordem.
1.5. Método mais utilizado
A COSIPA utiliza um método onde a estrutura do telhado é executada com perfis “C” de 100 x 40 x 20 x 1,95 mm (chapa n.º 14), dos quais são feitas tesouras simples, unindo-se as peças com parafusos de cabeça sextavada de 5/16" x 3/4" UNC-RI, arruelas em ambos os lados e porcas.As tesouras são montadas sobre as paredes, sendo apoiadas diretamente sobre os pilares a cada 1.220 mm e fixadas com parafusos de cabeça sextavada de 5/16" x 3/4" UNC-RI, arruelas em ambos os lados e porcas.
As terças são executadas com perfis especiais, tipo “U” , de 100 x 25 x 1,95 mm. Os perfis são fixados às tesouras com parafusos auto-atarraxantes galvanizados de 6,3mm e 35mm.
A estrutura do forro é executada com perfis, tipo “cartola” de 50 x 50 x 1,95 mm. Os perfis “cartola” são fixados às linhas das tesouras com parafusos auto-atarraxantes galvanizados de 6,3 x 35 mm. Este sistema foi utilizado no Projeto de habitação popular da COSIPA
Fig7: Projeto Habitacional COSIPA
A Casa Cosipa é um projeto habitacional para a construção de moradias populares com estrutura de aço. A grande vantagem do projeto é o prazo, conforme explica o arquiteto e coordenador do Núcleo do Aço na Construção Civil da siderúrgica, Roberto Inaba. Enquanto o prazo para construção da Casa Cosipa fica entre 6 e 10 dias, para uma casa convencional são necessários cerca de 40 dias. O custo da construção é aproximadamente o mesmo nos dois casos, de R$ 7 mil a R$ 13,5 mil, dependendo do tipo de acabamento e da forma de construção (em mutirão ou empreiteira).
A Casa Cosipa foi desenvolvida inicialmente para atender ao padrão da CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo): dois dormitórios, sala, cozinha e banheiro. No total, são 36 m2 de área útil com possibilidade de ampliação para três dormitórios através da utilização de um “kit” de expansão com 18 m2. No entanto, devido à sua grande versatilidade, é possível a adequação a outros tipos de plantas e soluções arquitetônicas, sendo admitido qualquer padrão de acabamento, do mais simples ao mais sofisticado.
Os telhados são formados por perfis estruturais de aço galvanizado, este sistema construtivo apresenta elevado nível de industrialização e organização. Os perfis são parafusados entre si, proporcionando uma estrutura rígida e ao mesmo tempo leve. Os cortes precisos e as fixações com parafusos autoperfurantes são facilmente executados por ferramentas elétricas leves (esmerilhadeira e parafusadeira). A proteção que a camada de zinco oferece ao aço utilizado é de pelo menos 25 anos, de acordo com a norma ASTM B.633, mesmo no litoral. Se esta camada sofrer cortes ou riscos, os cristais de zinco recobrem o local danificado (este fenômeno é chamado de proteção catódica ou por sacrifício).
Estrutura de Aço para Telhado Substitui a Madeira com Vantagens
Economia, maior rapidez na execução, proteção contra cupins e consciência ecológica são os principais fatores para a escolha do aço para a estrutura do telhado.
- colabora para a preservação das florestas nativas
- alta resistência às intempéries
- imune ao ataque de cupins
- economia pela montagem mais rápida
- maior facilidade no transporte, baixando os custos de frete
- a conferência dos materiais na obra é facilitada pela uniformidade dos materiais
- menor peso total
- fácil reposição
- montagem mais rápida
- adaptável a quaisquer projetos e tipos de telha (cerâmica, concreto, fibrocimento ou shingles)
- não empena
- não emana odor desagradável
- aço galvanizado é 100% reciclável
- o risco de incêndio é reduzido, pois o aço galvanizado não suporta combustão
2. O sistema passo a passo
Esse sistema é considerado leve e não utiliza concreto na estrutura nem tijolos nas paredes. Na primeira etapa mostramos como fazer as fundações, simples e tradicionais, como radier, embasamento ou sapata corrida. Na segunda etapa mostramos como montar a estrutura de aço galvanizado do sistema e parafusar os painéis na laje. Agora vamos mostrar como cobrir a casa com telhas cerâmicas e executar as paredes com painéis cimentícios, que depois são acabadas e pintadas.
A cobertura das construções em steel frame pode ser feita com os mais variados tipos de telhas. A estrutura do telhado é sempre feita com perfis metálicos, mas a cobertura propriamente pode ser de telha cerâmica, de fibrocimento, metálica, de concreto ou telha asfáltica (shingle). O importante é que a escolha da telha seja feita pelo arquiteto quando fizer o projeto. Depois os engenheiros irão fazer os cálculos das dimensões do telhado, quantas telhas vão ser necessárias e o peso que a estrutura pode suportar. Vamos mostrar a seguir um pequeno passo-a-passo para executar a estrutura do telhado com perfis metálicos, o forro com lambri de madeira e a colocação das telhas cerâmicas. Outro passo-a-passo vai mostrar como se faz o fechamento, ou seja, as paredes que conformam a casa. Nesse caso, vamos utilizar painéis cimentícios.
2.5. Montagem das tesouras
1) Com a ajuda de um gabarito, posicionam-se as tesouras nas extremidades da construção, apoiadas sobre os painéis metálicos. A face externa da tesoura deve estar alinhada com a face externa do painel. As tesouras podem chegar ao canteiro montadas.
2.6. Colocação do forro
2) Depois de posicionar as tesouras, comece a executar o forro. Instale os lambris de madeira no sentido transversal das tesouras. Sobre o forro coloque placas de OSB (um tipo de chapa feita de fibras de madeira coladas), com juntas a prumo e dimensão maior perpendicular às tesouras. Fixe-as com parafusos atarraxantes próximos à extremidade da placa.
2.7. Colocação da manta
3) Sobre as placas de OSB, coloque os perfis metálicos cartola no sentido da queda do telhado. Aplique sobre as placas uma manta de subcobertura aluminizada, para proteger a casa contra infiltrações e melhorar o conforto térmico interno. A manta ajuda a casa a não esquentar demais.
2.8. Colocação das telhas
4) Sobre a manta de subcobertura, coloque outros perfis cartola (ripas) e, sobre os perfis, comece a colocar as telhas cerâmicas da maneira tradicional. Esse tipo de cobertura é considerada bem completa e de alta qualidade.
3. Bibliografia
Antonio Wanderley Terni, professor-doutor do Departamento de Engenharia Civil da Unesp do Campus de Guaratingüetá-SP, terni@feg.unesp.br
Alexandre Kokke Santiago, arquiteto, mestre em Engenharia Civil, Construção Metálica Ufop (Universidade Federal de Ouro Preto), alexandrekokke@gmail.com
José Pianheri, engenheiro civil, consultor, sócio-diretor da Pienge Engenharia e Construção Ltda, pienge.engenheria@uol.com.br
Como Construir - Steel frame - cobertura (última parte)
Revista Téchne
domingo, 6 de dezembro de 2009
Construção com Steel Frame
No link abaixo encontra-se algumas informações sobre Construção em Steel Frame
http://construcaosteelframe.blogspot.com/
Maiga e Clédio
http://construcaosteelframe.blogspot.com/
Maiga e Clédio
quarta-feira, 2 de dezembro de 2009
Trabalho sobre Silos
O link a seguir apresenta o trabalho sobre Parâmetros Básicos para Dimensionamento de Silos Metálicos para Armazenamento de Grãos. Trabalho elaborado a partir de revisões bibliográficas.
http://carinafabiano.blogspot.com/
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