Tcc galpao metlico 25 -10 -01
57
UNIVERSIDADE ANHANGUERA Marcos Elias Perli Roque Barbosa da Cruz Vilson de Lima Rocha EXECUÇÃO DE GALPÃO DE ESTRUTURA DE METÁLICA OSASCO SÃO PAULO - BRASIL 2015
-
Upload
marcos-perli -
Category
Engineering
-
view
1.645 -
download
1
Transcript of Tcc galpao metlico 25 -10 -01
UNIVERSIDADE ANHANGUERA
Marcos Elias Perli
Roque Barbosa da Cruz
Vilson de Lima Rocha
EXECUÇÃO DE GALPÃO DE ESTRUTURA DE METÁLICA
OSASCO
SÃO PAULO - BRASIL
2015
Marcos Elias Perli
Roque Barbosa da Cruz
Vilson de Lima Rocha
EXECUÇÃO DE GALPÃO DE ESTRUTURA METÁLICA
Trabalho de conclusão de curso apresentado como exigência
parcial para obtenção do título de graduação do curso de
Engenharia Civil da Universidade Anhanguera – Osasco.
Orientador
Profª. Mariana Broggio
OSASCO
SÃO PAULO – BRASIL
2015
Marcos Elias Perli
Roque Barbosa da Cruz
Vilson de Lima Rocha
EXECUÇÃO DE GALPÃO DE ESTRUTURA METÁLICA
Trabalho de conclusão de curso apresentado como exigência
parcial para obtenção do título de graduação do curso de
Engenharia Civil da Universidade Anhanguera – Osasco.
APROVADA em ______ de _________________ de ________.
Prof. ______________________________
Prof. ______________________________
Prof. ______________________________
UNIAN
(orientador)
OSASCO
SÃO PAULO – BRASIL
2015
Este trabalho dedicamos a nossos familiares, colegas de curso
e professores que de alguma forma contribuiram para este.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a professora especialista orientadora Mariana
Broggio e todos aqueles que de certa forma contribuiram para a
realização deste trabalho.
EPÍGRAFE
Aquele que aprendeu, e o que aprendeu que não aprendeu nada.
Não existem um bocado de coisas que dizem que existe. O que
existe está aí e nós vemos.
Para mim as pessoas mais importantes são as crianças (porque
representam o futuro). Porem se forem mal orientadas ficarão
perdidas, como nós no meio da mentira.
Tim Maia (1977)
RESUMO
A construção de galpão metálico tem muitas vantagens, independentemente da finalidade para a qual
se precisa, e graças aos avanços na arquitetura, a estrutura de metal galpão é mais fácil de construir e
sua montagem é muito rápida. Por muitos anos, as estruturas de aço brasileiras tornou-se o assunto de
grande preocupação em relação à sua resistência ao fogo. Uma razão para isso é, sem dúvida, a
experiência do corpo de bombeiros no combate a incêndios em edifícios que estão equipados com
coberturas de metal leve, que geralmente desabam a temperaturas relativamente baixas. A estrutura
metálica fornece uma série de vantagens em Engenharia Civil. Estes incluem a grande variedade de
formas, redução do tempo de construção, racionalização de materiais de alta resistência do material e
em matéria de segurança, porque é um material único, homogêneo, valores de rendimento. Os
avanços tecnológicos desde o início da utilização do aço hoje, permitindo um grande campo de
investigação, por exemplo, controlada pela adição de produtos químicos para a liga de ferro e
carbono, o que dá aço de alta resistência. Embora a produção de galpões metálicos no Brasil
começou no século passado, a sua utilização em estruturas de galpões raramente utilizado a nível
nacional. Curiosamente, o Brasil é hoje um grande produtor de aço, mas ainda são conservadores
quando se trata de galpões. Trata-se de uma pesquisa bibliográfica que busca explicar um problema a
partir de referências teóricas publicadas em artigos, teses e livros. Pode ser realizada
independentemente ou como parte da pesquisa descritiva ou experimental, mas em ambos os casos,
buscam conhecer e analisar contribuições científicas existentes sobre um determinado assunto. O
principal objetivo do presente trabalho é de realizar uma investigação a respeito das principais
características sobre estruturas metálicas de galpões, por meio de uma pesquisa bibliográfica.
Palavras Chaves: Engenharia. Galpão Metálico. Estruturas Metálicas.
ABSTRACT
Construction metal shed has many advantages, regardless of the purpose for which you need, and
thanks to advances in architecture, shed metal structure is easier to build and their assembly is very
fast. For many years, Brazilian steel structures has become the subject of great concern in relation to
its fire resistance. One reason for this is undoubtedly the fire department's experience in fighting fires
in buildings that are equipped with light metal roofing, which often collapse at relatively low
temperatures. The metallic structure provides a number of advantages in civil engineering. These
include the wide variety of forms, reduced construction time, rationalization of high material strength
materials and security because it is a single, homogeneous material, yield values. Technological
advances since the use of steel today, enabling a large field of research for example, by controlled
addition of chemical products for the alloy of iron and carbon, which gives high strength steel.
Although the production of metal sheds in Brazil began in the last century, its use in sheds structures
rarely used nationally. Interestingly, Brazil is now a major steel producer, but are still conservative
when it comes to sheds. It is a literature that seeks to explain a problem from theoretical references
published in articles, theses and books. It can be carried out independently or as part of descriptive or
experimental research, but in both cases, seek to understand and analyze existing scientific
contributions on a particular subject. The main objective of this study is to conduct research about the
main characteristics of metal structures sheds, through a literature search.
Keywords: Engineering. Metallic shed. Metal structures.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 13
2 OBJETIVOS ................................................................................................................................... 15
3 METODOLOGIA ........................................................................................................................... 16
4 CARACTERÍSTICAS DE ESTRUTURAS METÁLICAS ........................................................... 17
4.1 REVESTIMENTOS RETARDADORES DE FOGO .................................................................. 19
4.1.1 Revestimento intumescente....................................................................................................... 19
4.1.2 Argamassa Projetada para baixa e alta densidade ..................................................................... 20
4.1.3 Placas de silicato de cálcio ........................................................................................................ 23
4.2 PROTECÇÃO DE DIMENSÕES INCÊNDIO EM ESTRUTURAS METÁLICAS .................. 23
4.3 PROTEÇÃO DE PROJETO ........................................................................................................ 25
4.4 NORMAS..................................................................................................................................... 25
4.5 MÉTODOS E MATERIAIS PARA PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS METÁLICAS ............ 27
5 ESTRUTURAS DE GALPÕES E COMPONENTES INDUSTRIAIS ......................................... 31
5.1 PLACAS DE FUNDO ................................................................................................................. 31
5.1.1 Parafusos ................................................................................................................................... 32
5.2 CONEXÕES ................................................................................................................................ 33
5.2.1 Campos de ligações ................................................................................................................... 34
5.2.2 Colunas...................................................................................................................................... 34
5.2.3 Tesoura ......................................................................................................................................35
5.2.4Cintas........ ................................................................................................................................. 36
6 PROJETO DE GALPÃO ................................................................................................................ 39
6.1 PROJETO DE ENGENHARIA ................................................................................................... 39
6.1.1 Projeto de Construção ............................................................................................................... 40
6.2 PASSOS DE PRODUÇÃO .......................................................................................................... 41
6.2.1 Desenhos de fabrico .................................................................................................................. 42
6.3 MONTAGEM DO PROJETO ..................................................................................................... 42
6.4 MONTAGEM .............................................................................................................................. 42
6.5 PLANEJAMENTO CONJUNTO ................................................................................................ 47
6.5.1 Definição do processo de montagem ........................................................................................ 47
6.6 CÁLCULO ESTRUTURAL DE PROJETO BÁSICO ................................................................ 49
6.7 CUSTOS ...................................................................................................................................... 50
6.8 BENEFÍCIOS DO USO DE AÇO NAS ESTRUTURAS ........................................................... 53
9 CONCLUSÕES .............................................................................................................................. 55
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................... 56
Lista de Figuras
Figura 1: Aplicaçao de tinta intumencente ........................................................................................ 13
Figura 2: Aplicaçao de prgamassa projetada em pilar ....................................................................... 21
Figura 3: Argamassa projetada,alisada (a) e pintada (b) .................................................................... 22
Figura 4: Agamassa projetada em vigas de aço ................................................................................. 22
Figura 5: Curva temperatura x tempo de um incendio- natural ......................................................... 26
Figura 6: Pilar e viga metalica ........................................................................................................... 29
Figura 7: Placa de pre-modedo .......................................................................................................... 29
Figura 8: Blicos com chumbadores .................................................................................................... 30
Figura 9: Conexoes ............................................................................................................................ 31
Figura 10: Pilares e vigas ................................................................................................................... 33
Figura 11: Composiçao e detalhe de treliça de cantoneiras duplas com unioes em chapas Gusset ... 34
Figura 12: Cintas horizontais ............................................................................................................. 13
Figura 13: Cinta Vertical.................................................................................................................... 13
LISTA DE TABELA
Tabela 1: Propriedade dos materias isolantes .................................................................................... 20
Tabela 2 : Vantagens e desvantagens das argamassa projetadas: .................................................... 131
Tabela 3: Dimensinamento e situaçoes de incendio...........................................................................24
Tabela4Custos para Execução de galpão em estrutura metálica........................................................51
13
LISTA DE SIGLAS
Mpa - Mega Pascal
TRRF - Tempo Requerido de Resistência ao Fogo
ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas
14
1 INTRODUÇÃO
A construção de galpão metálico tem muitas vantagens, independentemente da
finalidade para a qual se precisa, e graças aos avanços na arquitetura, a estrutura de
metal galpão é mais fácil de construir e sua montagem é muito rápida. Existem algumas
dicas que podem ser significativamente mais fácil para o programa que se adere ao
fabrico e montagem de um barracão muito mais fácil.
Mais e mais pessoas decidem comprar estruturas para seus projetos, seja ele
residencial comercial ou industrial, por causa dos muitos benefícios resultantes de tais
estruturas. O mais notável é o espaço de armazenamento excelente fornecido pelo
galpão e a armação de metal. Longe vão os dias quando se executa um galpão em
estrutura metálica fosse uma tarefa que consumia muito tempo.
A estrutura de metal de galpões pode ser adquirida a partir de empresas que
conduzem hoje, e não só fornecem uma quantidade significativa de espaço de
armazenamento, mas pode também ser kits que são realizados muito facilmente pré-
fabricados é um procedimento simples para a sua montagem. As estruturas metálicas de
galpões estão cada vez mais sendo construídas em todos os lugares e as maiores
variedades de projetos.
As estruturas metálicas de galpões podem realmente proporcionar espaço de
armazenamento significativo, tendo o seu galpão de metal, na verdade, tem o potencial
para agregar valor ao negócio. Neste contexto, é realmente nenhuma maravilha que a
armação de metal do galpão é cada vez mais uma opção que permite que as pessoas
façam seus investimentos, gastando menos e com um período de implementação mais
rápido.
Há uma grande variedade de metais abrasivos para escolher no mercado para as
suas necessidades, no qual a escolha pode ser um caminho que leva a uma decisão
difícil. A primeira coisa a considerar ao escolher um metal são as suas necessidades ou
objetos que se deseja salvá-lo, porque isso irá inevitavelmente afetar o tamanho da
armação de metal do galpão que se necessita, por exemplo, se ele tem a intenção de
apenas uma pequena indústria ou comércio, então, obviamente, irá precisar de um
15
galpão menor, mas se for pensado em algo maior, e se quiser usá-lo para manter o
grande equipamento mecânico ou uma grande indústria, terá de ser maior.
Quando se tem necessidades específicas e realmente o tamanho de suas ações na
estrutura de metal, devem-se procurar fornecedores especializados em estrutura metálica
do galpão, porque eles vão ser capazes de oferecer o aconselhamento necessário para se
certificar de que irá se fazer a escolha certa.
Para todos aqueles que considerem a instalação da estrutura metálica do galpão,
é importante escolher o lugar certo para construir, para que ele se encaixe bem com o
layout do local. Se não tiver feito um projeto deve procurar um engenheiro para fazer
um estudo de projeto arquitetônico que melhor se adapte ao local e as respectivas
necessidades. Deve-se ter uma grande satisfação pessoal quando se tem o projeto pronto
ou não se usa a estrutura de metal abrasivo oferecidos no mercado que são projetados
em padrões para as suas necessidades, é algo que é fácil de obter, mesmo para aqueles
com conhecimento limitado.
1.2 OBJETIVOS
O principal objetivo do presente trabalho é de realizar uma investigação a
respeito das principais características sobre estruturas metálicas de galpões, sua
fundação, produtos de revestimento em estrutura metálica retardador de fogo, mostrar
como proteger o aço para suportar cargas aplicadas por sua rigidez adquirida pela
proteção, demonstrar que a construção em estrutura metálica, é até três vezes mais
rápida, tendo um custo total mais baixo do que a construção convencional de concreto,
tornando assim uma construção mais segura por meio de uma pesquisa bibliográfica.
1.3 OBJETIVO GERAL
Montar os procedimentos e identificar os aspectos projetais que podem viabilizar ou
facilitar o emprego das estruturas metálicas na construção civil tornando cada vez mais
competitivo e seguro.
1.4 OBJETIVO ESPECIFICO
16
• Definir cada procedimento para a construção de estrutura metálica, como proteger para
sua melhor eficácia em altas temperaturas.
•Identificar os aspectos de projetos que possam facilitar a montagem, desde sua
fundação até a cobertura.
•Demonstrar que a estrutura metálica é mais rápida tornando a obra mais barata e sua
conclusão em um tempo menor que as construções convencionais de concreto.
1.5 METODOLOGIA
Trata-se de uma pesquisa bibliográfica que busca explicar um problema a partir
de referências teóricas publicadas em artigos, teses e livros. Pode ser realizada
independentemente ou como parte da pesquisa descritiva ou experimental, mas em
ambos os casos, buscam conhecer e analisar contribuições científicas existentes sobre
um determinado assunto. A pesquisa terá como abordagem teórica uma análise
qualitativa dos dados, diante da complexidade que representa o problema e da dinâmica
do sujeito com o mundo, utilizando coleta de dados de artigos disponíveis sobre as
estruturas metálicas de galpões.
Para a formulação dos objetivos da revisão bibliográfica, primeiramente,
selecionamos o tópico a ser revisado, recaindo a escolha sobre as estruturas metálicas de
galpões. Serão pesquisados artigos publicados em periódicos nacionais e internacionais.
Como se trata de uma pesquisa de revisão de artigos científicos, acerca da temática as
estruturas metálicas de galpões, serão pesquisados todos os artigos na comunidade
científica confiável disponível.
Diante dos artigos que serão encontrados, criaremos um banco de dados, o qual
será empregado um processo de análise e comparação dos títulos, segundo as estruturas
metálicas de galpões, adotando um caráter interpretativo, o qual se refere aos dados
obtidos.
Para a análise dos dados foi comparado e discutido os dados extraídos
previamente dos artigos científicos. As informações extraídas foram analisadas e
interpretadas, quanto as suas divergências e convergências, sendo explicitadas através
dos relatos no presente trabalho.
17
2 CARACTERÍSTICAS DE ESTRUTURAS METÁLICAS
O custo de proteção passiva de estruturas metálicas tem sido um fator limitante
para o desenvolvimento do mercado de aço para a indústria de construção. Como o fogo
no aço sem proteção, sua temperatura aumenta rapidamente, no qual uma estrutura de
aço sem proteção atacado por fogo pode ser incapaz de suportar as cargas aplicadas,
devido à redução da sua rigidez e resistência a temperaturas elevadas.
Por muitos anos, as estruturas de aço brasileiras tornou-se o assunto de grande
preocupação em relação à sua resistência ao fogo. Uma razão para isso é, sem dúvida, a
experiência do corpo de bombeiros no combate a incêndios em edifícios que estão
equipados com coberturas de metal leve, que geralmente desabam a temperaturas
relativamente baixas.
O uso de proteção passiva em elementos estruturais é a maneira mais fácil de
garantir a estabilidade estrutural, que, juntamente com a vedação e sala de isolamento é
um pré-requisito básico para a resistência ao fogo de tais elementos. O principal
adversário para a utilização de proteção passiva é o custo elevado. Os requisitos de
segurança contra incêndio dado pela NBR 14432 (2000) são bastante caros e os custos
de proteção de responsabilidade de um edifício com múltiplos andares de aço são, em
média, cerca de 20% do custo total da estrutura metálica, que tem um impacto
significativo na competitividade do produto.
A NBR 14343 (1999), na secção 8.5, descreve equações analíticas para calcular
o aumento de temperatura dos perfis de metal sem proteção passiva e perfis com uma
proteção total. No entanto, a norma não faz qualquer menção ao uso de proteção parcial.
A utilização de estruturas metálicas em edifícios tem crescido significativamente
no Brasil nos últimos anos. As vantagens da utilização deste tipo de estrutura são
enormes para arquitetos, designers e engenheiros que estão envolvidos nesses projetos,
mas o maior beneficiário é o cliente final, que pode conseguir com um design moderno,
a construção mais rápida e, portanto, redução de custos totais em relação aos edifícios
com estruturas de concreto.
Estudos mostram que a construção de estruturas de aço pode ser até três vezes
mais rápidas e gerar custos totais mais baixos que constroem com estruturas de
18
concreto. No entanto, é importante considerar os benefícios de negócios, no caso de
projetos especiais, tais como centros comerciais, universidades, aeroportos e hospitais.
A abertura antecipada de uma empresa comercial é sinônimo de maior rentabilidade
para o cliente final, e todos esses relatos considerados antes de iniciar o trabalho.
Precauções de segurança e de incêndio podem ser classificadas em ativa e
passiva. As medidas ativas é que existem fundos suficientes para a salvação das
pessoas, começando com o projeto arquitetônico em si, tais como corredores e
escadarias largas, áreas para gases, entre outros. Estas medidas também visam reduzir a
probabilidade de incêndios graves, agindo sobre suas causas acidentais e detecção de
foco e as limitações de oportunidades reprodutivas.
Medidas de proteção passiva têm como objetivo reduzir a probabilidade de que
as estruturas tenham um colapso quando houver fogo grave. Esta probabilidade depende
da resistência ao fogo, o qual é constituído por três partes, designadamente a capacidade
de resistência da estrutura, a sua integridade antes do fogo e sua capacidade de
isolamento térmico, e que devem ser observados para os diferentes elementos da
estrutura.
A capacidade da estrutura resistente dependerá fortemente na construção do
comportamento do material utilizado, ou seja, o grau de variação de suas propriedades
físicas e mecânicas com a temperatura. É bem sabido que as estruturas de aço e outros
materiais que sofrem de diminuição progressiva da força mecânica, quando submetido a
condições de trabalho a temperaturas acima da ambiente. Neste sentido, o uso de aço é
menos sensível a altas temperaturas ou mecanismos adequados, tais como o uso de
películas protetoras em elementos estruturais, melhorando seu isolamento térmico, que
é também medidas de proteção passiva.
Quando os principais elementos estruturais de uma estrutura de aço exposto a
altas temperaturas durante as condições típicas de um incêndio, eles podem ter reduzida
a resistência mecânica suficiente para suportar a totalidade ou parte de um edifício.
Os estudos sobre a resistência de estruturas de aço ao fogo começaram por causa
do colapso de muitos edifícios feitos de ferro fundido, durante o famoso incêndio em
Chicago em 1871, onde cerca de 20 mil edifícios foram destruídos total ou
parcialmente. Uma das principais razões para a facilidade com que os edifícios são
19
destruídos pelo fogo era por causa do ferro fundido, ao contrário de aço contendo níveis
mais elevados de carbono, e quando aquecido à temperatura suficientemente elevada e
arrefecido por água durante operações de combate no fogo, telas, muitas vezes
rachaduras e fendas.
Os edifícios de aço não são tão facilmente destruídos pelo fogo, no entanto, é um
dos pontos principais de projetos de construção para reduzir o risco de incêndio, e se
estes sintomas, aumentando o tempo de início da deformação da estrutura, dando, e,
assim, maior segurança aos edifícios. Portanto, a legislação para a construção de vários
países tem requisitos mínimos de resistência ao fogo de elementos estruturais.
O fogo geralmente toma em consideração uma temperatura crítica em que o aço
perde uma porção substancial da sua resistência mecânica ou quando uma condição de
limite para a deformação ou a tensão, ou seja, uma temperatura que corresponde a uma
condição de avaria, que pode representar o colapso da estrutura. Normalmente também
se refere a um tempo de resistência ao fogo, ou seja, o tempo durante o qual a condição
de falha ou temperatura crítica é alcançada.
A proteção de estruturas metálicas pode ser implementada por meio de três
métodos que do mercado ao longo do tempo parado. Ressalta-se que cada método pode
ser mais ou menos adequado para cada situação, e o cliente, entendê-los para atender às
suas necessidades.
2.1 REVESTIMENTOS RETARDADORES DE FOGO
2.1.1 Revestimento intumescente
Amplamente utilizado na Europa e na América, é um material com a mesma
aparência e acabamento de pintura convencional, mas com características que o tornam
possível proteção contra incêndio durante 120 minutos. Entrar em contato com
temperaturas acima de 200 ° C, o revestimento intumescente se estende ao longo de
várias vezes o seu tamanho, dando proteção do aço estrutural da falência a temperaturas
críticas.
20
Figura 1-Aplicação de tinta intumescente
Fonte: Mendes, 2004
2.1.2 Argamassa Projetada para baixa e alta densidade
Perfil da argamassa projetada e revestida. São volumosos e espumosos, e a
aparência rústica da aparência final. Materiais com uma aparência áspera, produzidos a
partir de materiais de fibra e derivados de rocha vermiculite. Ele é projetado sobre a
estrutura metálica em espessuras que variam de 1,5 a 2,5 cm. Proteger o calor do
substrato, devido à sua baixa condutibilidade térmica. Não recomendado para estruturas
expostas pelo aspecto rústico que dá e fragilidade ao impacto mecânico.
São produtos econômicos que apresentam bom isolamento térmico às altas
temperaturas, mantendo a integridade das estruturas durante o incêndio, possuem
resistência ao fogo de até 240 minutos. É a base de gesso contendo fibras minerais,
vermiculite expandida, cimentícia e outros agregados leves (PANNONI, 2007).
A tabela 1- Propriedades dos materiais isolantes Material Densidade
(Kg/m³)
Calor
Específico
(J/KgºC
Condutividade
(W/mºC)
Argamassa de fibras
minerais 200 - 350 1050 0,08 - 0,1
Placas de vermiculita 150 - 300 1200 0,12 - 0,17
Placas de vermiculita
e gesso 800 1200 0,15
Argamassa de
vermiculita 300 920 0,06 - 0,15
21
Argamassa de gesso 500 - 800 1700 0,02 - 0,23
Mantas de fibras
minerais 100 - 500 1500 0,23 - 0,25
Mantas cerâmicas 64 - 192 1067 0,1 - 0,25
Concreto celular 300 - 1000 1200 0,12 - 0,40
Concreto leve 1200 - 1600 1200 0,64 - 0,81
Concreto de cimento
Portland 2200 - 2400 1200 1,28 - 1,74
Extraída: Mendes, 2004
2.1.3 Argamassas Projetadas
São produtos de fácil e rápida aplicação, sendo um dos mais baratos utilizados
atualmente. Apresentam bom isolamento térmico a altas temperaturas, porém,
considerados sem acabamento adequado. As argamassas projetadas devem trabalhar
monoliticamente com a estrutura e acompanhar seus movimentos sem que ocorram
fissuras e desprendimento.
Sua durabilidade deverá ser a mesma da estrutura não promovendo nenhum tipo de
ataque corrosivo ao aço. Precisam apresentar índice zero de combustibilidade e
propagação de chamas.
Na tabela 2, serão apresentadas as vantagens e desvantagens das argamassas projetadas.
Tabela 2 − Vantagens e Desvantagens das argamassas projetadas.
Vantagens Desvantagens
Menor custo dentre todos os materiais Aspecto visual rústico
Maior velocidade de aplicação, alta
produtividade
Baixa resistência a impactos mecânicos
Dispensa necessidade de tratamento
superficial e primer
Não deve permanecer exposto à
intemperismos
Durabilidade equivalente à vida útil da
edificação
Dificuldade na pintura
30 dias para secagem
Fonte: Dias, 2002
As argamassas devem ser aplicadas imediatamente após concretagem das lajes. A
aplicação em fase posterior pode implicar em diminuição da produtividade, pois podem
ocorrer interferências com outras etapas da obra e custos com limpeza (PANNONI,
2007).
22
Figura 2 − Aplicação de argamassa projetada em pilar.
Fonte: Mendes, 2004
Figura 3 − Argamassa projetada, alisada (a) e pintada (b).
Fonte: Andrade, 2010
23
Figura 4 − Argamassa projetada em vigas de aço.
Fonte: Dias, 2002
2.1.4 Placas de silicato de cálcio
Perfil revestido com placas de silicato de cálcio formando e placas de montagem
devem ser cuidadosamente verificadas. Material remodelado específico para estruturas
de aço em 15 milímetros de placas de formato são cortadas uma a uma, tendo as
medidas necessárias e envolvido em estruturas metálicas com as normas apropriadas.
Em alguns casos é necessário para vedar as juntas entre os painéis com materiais de
fogo, de modo que a proteção seja eficaz em caso de incêndio. Para ocupar o espaço útil
e é mais áreas vulneráveis não é recomendado, por exemplo, em garagens ou áreas
sujeitas a choques mecânicos. O tempo de instalação também é geralmente mais
elevado por causa da habilidade e placas de montagem.
2.2 PROTEÇÃO DE DIMENSÕES INCÊNDIO EM ESTRUTURAS
METÁLICAS
Para a concepção da espessura do material de proteção de estruturas, é
necessário analisar dois parâmetros, sendo o tempo de resistência ao fogo e o fator de
forma.
24
O tempo de resistência necessária ao fogo (TRRF) é normalmente determinado
pela normalização local ou através de legislação pertinente. No Brasil, geralmente esse
tempo é entre 30 minutos e 2 horas. Nos Estados Unidos, Europa e Japão são mais
rigorosas exigências, atingindo até 4 horas.
Regras, normas de análises técnicas que define tempos de proteção para cada
tipo de construção tendo em conta vários aspectos, tais como:
• utilização do edifício, tais como escola, escritório, hospital, centro comercial,
entre outros;
• altura e área do prédio;
• existente subdivisão e outros sistemas de proteção complementar;
• Adicionar combustível e Ventilação.
O segundo parâmetro é o fator de forma de cada elemento estrutural que é a
resistência de um perfil de metal em particular numa situação de incêndio. Dois fatores
que afetam o comportamento de uma estrutura sob o efeito do fogo e o fator de forma é
o resultado de uma relação matemática que relaciona:
● Perímetro de energia de penetração "u" que é o perfil de exposição de fogo, que
quanto maior a exposição ao fogo e a ocorrência de energia térmica em aço, mais rápida
será a estrutura de calor e, assim, alcançar a falência do estado;
● a área de superfície da seção transversal do "A" que é a área de seção transversal do
perfil está diretamente relacionada com a sua massa. Assim, quanto maior a área da
seção, o perfil mais tempo levará para aquecer e atingir uma temperatura crítica.
A Tabela 3 da NBR 14323 para edifícios de aço com estruturas e
dimensionamento em situações de incêndio podem ser encontradas várias fórmulas para
dimensionamento fator maciça de elementos estruturais.
25
Tabela: 3- dimensionamento em situações de incêndio
Peso próprio de estruturas metálicas
Peso próprio de estruturas pré-moldadas
Peso próprio de estruturas moldadas no local
Elementos construtivos industrializados¹
Elementos construtivos industrializados com adições “in loco”
Elementos construtivos em geral e equipamentos²
1,10
1,15
1,15
1,15
1,20
1,30
¹ Por exemplo: paredes e fachadas pré-moldadas, gesso acartonado.
² Por exemplo: paredes de alvenaria e seus revestimentos, contrapisos.
Fonte: NBR 14323
2.3 PROTEÇÃO DE PROJETO
Existem dois métodos para calcular o que a espessura correta do material de
proteção:
O método de cálculo mais simples que é para usar os resultados de testes de fogo real,
fornecida pelo fabricante como uma carta de apresentação, onde a espessura da tela é
facilmente determinada;
Pode ser calculada analiticamente com base em dados a partir de materiais, tais como
densidade, condutividade térmica e calor específico. Este método é preciso, mas tem
limitações, especialmente quando os materiais sofrem alterações físicas durante o fogo,
como é o caso de algumas tintas intumescente ou um material concebido para ter fluidos
cristalizados na composição.
2.4 NORMAS
As Normas da ABNT que tratam sobre essa resistência são a NBR 14323/99 -
Edifícios de estruturas de aço em situação de dimensionamento de fogo. Desta norma,
publicada em julho de 1999 e com base no Eurocode, pode-se realizar cálculos para
determinar quando a falha da estrutura ocorre, e, assim, fornecer uma estimativa mais
realista da necessidade e proteção rigor;
2.4.1 NORMAS BRASILEIRAS PARA EDIFICAÇÕES EM SITUAÇÃO DE
INCÊNDIO
26
As normas brasileiras que tratam do assunto referido neste trabalho são:
● NBR 14323/2013 – Dimensionamento de estruturas de aço de edifícios em
situação de incêndio.
● NBR 14432/2001 – Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de
edificações.
A NBR 14323/2013 tem como finalidade fornecer diretrizes para a determinação da
ação térmica nos elementos construtivos das edificações e para o dimensionamento dos
diversos elementos que constituem a edificação em situação de incêndio, em função da
elevação da temperatura do aço.
Esta Norma prescreve equações para o dimensionamento com base em um método
simplificado, bem como uma curva que descreve a variação da temperatura dos gases ao
longo do tempo, denominada Incêndio-Padrão.
De acordo com a NBR 14323/2013, uma estrutura considerada segura na condição
excepcional de um incêndio é aquela que, com ou sem proteção contra incêndio, tem
grande probabilidade de resistir aos esforços solicitantes em temperatura elevada, de
forma a evitar o seu colapso.
A NBR 14432/2001 –“Exigências de Resistência ao Fogo de Elementos
Construtivos de Edificações”− fornece os requisitos mínimos de resistência ao fogo
recomendados para as estruturas de uma edificação, independentemente do material do
qual ela é constituída. A legislação de cada região pode prever exigências diferentes da
Norma Brasileira e devem ser consultadas sempre que for necessário (MENDES, 2004).
Na figura 5 apresenta-se a curva Temperatura x Tempo representativa de um incêndio
natural. A fase inicial passa a ser desconsiderada e a fase de resfriamento é ajustada por
uma reta.
27
Figura 5 − Curva Temperatura x Tempo de um incêndio-natural
Fonte: Mendes, 2004
2.5 MÉTODOS E MATERIAIS PARA PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS
METÁLICAS
Existem várias formas de proteção de estruturas metálicas, tais como revestimento com
blocos de alvenaria, concreto, e aplicação de materiais específicos. Os métodos mais
racionais de proteção são materiais que têm sido desenvolvidos especificamente para
este propósito.
No exterior, a evolução, a adequação de produtos e competitividade dos produtores
desses materiais gerados por produtos extremamente eficazes com custos compatíveis
com as necessidades do mercado. No Brasil, somente em 1997 foi feito um
desenvolvimento significativo neste campo, com a chegada dos maiores fabricantes
mundiais de produtos para a proteção passiva para estruturas de aço.
Estes e outros fabricantes desenvolveram produtos específicos para uma variedade de
situações e consulta com empresas qualificadas responsáveis pela quantificação
adequada e aplicação de materiais é essencial para o relacionamento perfeito entre
materiais adequados e problema de proteção (eficiência do sistema).
28
Os modelos estruturais que lidam com a resistência ao calor são baseados no fato de
elevadas temperaturas causadas por um fogo, reduz a resistência mecânica e a rigidez
dos elementos estruturais do edifício, e, além disso, promove a expansão térmica
diferencial e pode levar ao colapso da estrutura.
Neste sentido, pode-se considerar que, se as preocupações de segurança de incêndio em
um edifício que se refere aos três objetivos principais, que são em ordem decrescente de
importância:
Proteção da vida para construir os residentes e os bombeiros, pois tem de agir em
caso de acidente;
Proteção da propriedade em um prédio e as atividades que desenvolvem a mesma,
tendo a proteção do edifício contra danos causados pelos incêndios que podem provocá-
lo, ou em edifícios próximos.
Depende principalmente das condições de evacuação das pessoas e as condições para
evitar a propagação de fumaça e gás, que são as principais causas de perda de vidas.
Defeitos estruturais são muito menos importantes neste contexto, e só tem um caráter
relevante quando eles podem causar problemas para a evacuação de pessoas. Quando
um incêndio em um edifício, a sua ação sente diretamente nos elementos estruturais que
compõem um compartimento de incêndio e indiretamente, em áreas mais ou menos
remotas deste. Toda a estrutura do edifício está sob a influência da gravidade e
sobrecarrega tão cedo no fogo, que está sujeito a certo estado de tensão inicial e, por
conseguinte, a certo estado de deformação.
Nesta primeira condição de tensão tem precedência sobre um novo estado de tensão
causada pelo aquecimento diferencial que elementos estruturais são submetidos. De
fato, os vários elementos de uma estrutura de construção são mais ou menos
rigidamente ligados uns aos outros, e quando alguns deles são aquecidos mais que os
outros, as suas expansões térmicas limitada, resultando numa nova variável de estado de
tensão no tempo, como o fogo progride. A sobreposição do estado de tensão como o
primeiro estado de tensão, proporciona um estado de tensão, a qual também é variável
no tempo.
29
Além disso, as propriedades mecânicas dos materiais que constituem elementos
estruturais se degradam com o aumento da temperatura. Isto significa, por exemplo, que
um elemento está sujeito a um estado de tensão que se mantém constante, e pode ter
esgotado a sua capacidade para um determinado período de tempo. A ação do fogo não
é sentida apenas em fatos diretamente sob a influência de fogo. Em certas situações,
elementos relativamente longe de a célula fogo ser a primeira a entrar em colapso
devido à condição de que a tensão da fonte de calor diretamente aquecido zona da carga
imposta resto da estrutura.
30
31
3 ESTRUTURAS DE GALPÕES E COMPONENTES INDUSTRIAIS
3.1 PLACAS DE PRE-MOLDADOS DE FECHAMENTO DE DOCA
As placas devem atender tempo e esforço das forças normais de cargas concentradas de
pilares e vigas metálicas de reações recessos ou outros elementos estruturais. Outro
fator importante é a forma como a placa de base que está ligado a um bloco de concreto.
Figura 6- pilar e viga metálica
Fonte: próprio autor.
Figura 7- Placa de pré-moldada.
Fonte: próprio autor.
32
3.1.1 Chumbadores
São peças de aço que servem para estabelecer nas bases dos pilares das fundações.
Comumente utilizados são em aço SAE 1020 de barra redonda com um caudal de 240
Mpa, de limite, que pode ser fixado na armadura inferior da placa de aço ou os
parafusos, podem ser usadas para a fixação dos pilares. É construído de concreto, existe
um bloco de fundação que sustenta as cargas dos pilares.
Figura 8- Blocos com Chumbadores
Fonte: próprio autor.
3.1.2 TIPOS DE PARAFUSOS
Em estruturas usuais, encontram-se os seguintes tipos de parafusos: Parafusos comuns
(ASTM A307): são forjados com aços-carbono de teor de carbono moderado. Estes
parafusos têm sua aplicação em estruturas leves e possuem baixa resistência à tração
(415 Mpa).
Parafusos de alta resistência (ASTM A325 / ASTM A490): são feitos com aços
tratados termicamente. Estes parafusos são aplicáveis quando se deseja uma maior
resistência na ligação. Estes parafusos podem se enquadrar em duas categorias:
● A325 – N e A490 – N: a rosca do parafuso está no plano de corte.
● A325 – X e A490 – X: a rosca do parafuso está fora do plano de corte.
33
3.2 LIGAÇÕES SOLDADAS
3.2.1 TECNOLOGIA DE SOLDAGEM
As ligações soldadas caracterizam-se pela coalescência das partes em aço a serem
unidas por fusão. A fusão do aço é provocada pelo calor produzido por um arco voltaico
que se dá entre um eletrodo metálico e o aço a soldar, havendo a deposição do material
do eletrodo. Entretanto, o material fundido deve ser isolado da atmosfera para evitar a
formação de impurezas na solda.
3.3 CONEXÕES
Pode ser definida como juntas que são feitas numa estrutura para permitir o esforço que
provém de uma peça para outra e que são transmitidos sem alteração.
Um composto bem feito proporciona maior resistência e estrutura de segurança, uma
vez que, se o projeto não for adequado, pode ser um esforço secundário, o que prejudica
a estabilidade do conjunto.
Figura 9- De conexões.
Fonte: Próprio Autor.
34
3.3.1 Campos de ligações
Campo ligações é feito por meio de parafusos ou soldadura, raramente é feito por meio
de rebites, os quais são utilizados em casos especiais. A fácil implementação de ligações
depende do projeto da fase de detalhamento do projeto, e quando mal pensado, a fase de
montagem fica muito pesado.
Para configurar usando solda ou parafusos, é necessário observar a sua finalidade, uma
vez que têm situações em soldas que seria parafusos não recomendadas. No caso de
placas de fundo a grande vantagem do uso da solda em vez dos parafusos é a economia
em material de curso, uma vez que a solda permite a utilização total do material.
Estruturas aparafusadas precisas, em grande parte são elementos de ligação com o uso
de fardo de aço. Em certas aplicações, o uso de soldas representa uma redução de até
15% do peso do aço. Além disso, a construção soldada é mais rígida porque os
elementos são diretamente soldados um ao outro, ao contrário das uniões roscadas.
Por outro lado, as conexões parafusadas caem melhor a tensões de fadiga e também o
encolhimento do material, pois são mais leves na fiação, a poupança no consumo de
energia usa de mão de obra de soldadores não tão qualificados que, em última análise, é
preciso considerar vários fatores para definir a melhor opção.
3.3.2 Pilar e viga
Os pilares de um galpão destinam-se a transmitir a partir do peso das estruturas
correspondentes tendo vigas, pavimentos, gravidade específica da estrutura, o circuito,
entre outros itens.
35
Figura: Pilares e vigas.
Fonte: Próprio Autor.
3.3.3 Tesoura
É o principal das vigas da estrutura, dada carga devido ao revestimento de material,
gravitacionalmente, vento e possível sobrecarga suspenso. É comum nos cálculos
considerados de sobrecarga no telhado, para atender a carga adicional devido à água da
chuva, poeira, tubos, construção, guindastes de manutenção, entre outros. Em
construção pesada, o congestionamento é definido por regras ou por empresas de
instalação.
A distância entre a tesoura é determinado pela distância entre as colunas, que é
dependendo da sua função pretendida. Quando a distância entre as colunas é muito
grande, torna-se um uso mais econômico do processo intermediário, quando há
liberdade, a distância é selecionada para resultar em uma maior economia nos custos
globais.
No caso de posicionamento vertical de cargas sobre a tesoura de pontos de trabalho, os
suportes são colocados de modo que as cargas são transferidas diretamente para as
articulações ou nós nas flanges correspondentes, que são as cargas exercidas sobre a
flange superior, inferior da flange de avestruz e vice-versa.
36
Figura 11 – Composição e detalhe de treliça de cantoneiras duplas com uniões em
chapas Gusset
Foto: Próprio Autor
3.3.4 Cintas
As cintas são essenciais para estruturas de aço, sejam elas pequenas médias ou grandes.
Eles são responsáveis pela rigidez do metal do galpão, por causa das ações do vento e
da estrutura de trabalho que recebe os elementos que o compõem, incluindo a
sobrecarga. Eles também têm o objetivo de assegurar a estabilidade do conjunto durante
a fase de fixação e, claro, ao longo da sua vida.
Devem-se distinguir os suportes verticais na horizontal, para não usá-los de forma
errada, sabe onde tração e compressão de esforços sem estrutura e sem sobrecarregar de
trabalho de desperdício de material.
3.3.5 Cintas horizontais
Elas servem para distribuir as cargas de vento e os efeitos colaterais causados,
levando-os para as colunas de suporte. A órtese horizontal lateral simples permite uma
melhor distribuição de cargas horizontais através da redução dos momentos na parte
inferior das colunas e deslocamento. Quando o número de aberturas é igual a ou maior
37
do que dois, ao mesmo tempo, não é necessário para colocar os suportes longitudinais
inferiores nas linhas intermédias de tesoura.
Há uma série de maneiras de organizar o regulamento sobre o telhado de um galpão
industrial, a saber:
• Cintas mais baixas que as cordas de tesouras aos principais oradores em espaço duplo;
• As cintas sob forma para galpões de vigas;
• As cintas inferiores a corda derramado em meia tesoura.
Figura 12- Cintas horizontais
Fonte: Próprio Autor.
3.3.6 Cintas verticais
Este tipo de cinta tem a função de assegurar a estabilidade da estrutura, sendo
responsável pela implementação de cargas mais elevadas do vento e do guindaste das
fundações. As cintas geralmente estão dispostas e pretende colocar a parte inferior perto
do meio do comprimento longitudinal para permitir uma melhor expansão do edifício.
38
Figura 13-Cinta vertical.
Foto: Próprio Autor.
39
4 PROJETO DE GALPÃO
Eles são devidos a compreender os passos de design que uma estrutura está exposta.
Essas etapas são classificadas em algumas etapas e serão discutidas ao longo deste
capítulo. Tendo varias vantagem na sua construção.
Estruturas metálicas – Vantagens
● Alta eficiência construtiva.
● Alívio das fundações.
● Redução da área de canteiro de obras.
● Redução do tempo de construção.
● Aumento do espaço útil da construção.
● Qualidade e segurança da obra.
● Flexibilidade.
● Facilidade nas instalações hidráulicas e elétricas.
● Economicidade.
● Velocidade construtiva de toda a obra, o que resulta no lucro no prédio com Estrutura
Metálica é igual ou maior que o lucro no prédio convencional.
Rapidez de fabricação e de montagem, para reduzir o prazo da obra. Possibilidade de
implantação de uma área de mercado (desenvolvimento de produtos/negócios).
As vigas de aço, por sua elevada resistência e baixo peso próprio, permitem a execução
das mais variadas obras, com soluções leves e econômicas.
Na arquitetura, devido às excelentes propriedades mecânicas do aço, algumas
implicações sensíveis se revelam na concepção arquitetônica de um projeto.
O peso de uma estrutura metálica (vigas e pilares) representa em peso, 1/5 do
correspondente em concreto.
40
● Facilidades na utilização de materiais complementares pré – fabricados
● Condições para projetar economicamente grandes vãos livres
● Flexibilidade de utilização dos espaços construídos
● Liberdade de formas
● Desmontagem e remontagem de edificações em outro local
● Ampliação e reforma da edificação, com o mínimo de interferência e transtornos na
utilização normal do edifício.
● Economia nos prazos:
Pode se considerar reduções nos prazos de construções de 35% nas edificações
construção, a redução nos prazos pode alcançar até 50%.
4.1 PROJETO DE ENGENHARIA
Entende-se que o projeto estrutural, onde as cargas são definidas, tipo de perfis a ser
utilizados, as características de comprimento e geométricas de transversal e longitudinal
do galpão, escala, plano de carga nas fundações, cálculos de forças em partes ou pontos
importantes da estrutura, estimativa quantidade de aço.
4.1.1 Projeto de Construção
Esta etapa é elaborada em detalhes todos os elementos gráficos que compõem a
estrutura. Estes podem ser apresentadas individualmente ou em conjunto. Os
comprimentos das peças aparecem, encontrando furos, parafusos, mais listas de
materiais semelhantes.
4.1.2 Precisão de Orçamento:
Com as estruturas de aço, a construção transforma-se em uma tarefa de montar. A
precisão das estruturas transmite-se aos demais ítens, seja na regularização das lajes,
41
seja nos revestimentos das alvenarias, instalações de tubulações, de utilidades,
esquadrias, elevadores, etc.
4.2 PASSOS DE PRODUÇÃO
Depois do projeto definido, o passo seguinte é o processo de fabricar, onde as suas
principais fases são:
• Suprimentos;
• Preparação;
• Alisamento;
• Cortes;
• Usinagem;
• Perfuração;
• Montagem e pré-montagem;
• Expansão;
• Soldagem;
• Conclusão;
• Qualidade.
O galpão somente terá um resultado satisfatório se a fase de produção tenha a adesão
estrita às dimensões de peças e perfuração com as medidas nos desenhos de fabricação
dentro das tolerâncias especificadas pelas normas internas ou externas.
Na montagem da oficina, deve tomar cuidado especial, particularmente em juntas
soldadas à luz de distorções ou deformação das contrações de solda. Em casos especiais
é feito um kit pré-montagem para aumentar a precisão de montagem no campo e
prevenir uma possível falha catastrófica.
42
4.2.1 Desenhos de fabrico
É necessária a preparação de peças de metal na fábrica. Neles, é a informação que o
número de peças a ser fabricados, a localização e tamanho dos orifícios necessários,
perfis de tipologia com as suas funções, incluindo a informação.
4.3 MONTAGEM DO PROJETO
Ele é a definição do ciclo de montagem, que implica a seleção do método, a
determinação da sequência das operações e o tempo correspondente, a parte central para
completar o processo, trazendo a representação do projeto de montagem sob a forma de
diagrama de sistema estrutural, com indicações das partes numeradas ou marcadas,
posicionamento e montagem. Algumas informações podem ser adicionadas ao projeto
como a mais pesada, raio máximo de trabalho de montagem, entre outros.
4.4 MONTAGEM
Considera-se para montar o ato de juntar peças que irão compor a estrutura final, tal
como especificado nos desenhos de projeto. Esta fase é onde se quer saber sobre um
bom design. Para a instalação ótima, é necessário para atingir os níveis de velocidade,
precisão, fiabilidade e adaptabilidade, que é característico da estrutura metálica.
4.4.1 Método de Montagem
É de responsabilidade da montadora a escolha do processo de montagem, os valores
apresentados para a montagem das estruturas metálicas, serão resultantes das partes
adotadas pela montadora.
As estruturas de aço devem seguir um método que permitam um desempenho escrito em
contrato.
Se o contratante optar em contratar separadamente os serviços de fabricação, será de sua
responsabilidade planejar e coordenar esses serviços com a montadora.
4.4.2 Condições do Canteiro
Construtora será responsável por proporcionar à Montadora um canteiro de obras de
acordo com as seguintes condições:
43
● Vias de acesso ao canteiro, para que a descarga e a movimentação das Estruturas
sejam feitas com segurança, também o livre trânsito de caminhões e equipamentos;
● Terreno adequadamente, drenado amplo e de forma a atender a operação dos
equipamentos de Montagem;
● Terreno livre de cabos de energia elétrica, linhas telefônicas ou outras condições;
● Um espaço para armazenagem das estruturas, para que a Montadora possa executar
com a maior agilidade possível. E a adequação dos itens acima deverá ser verificada
pela Montadora.
Se as condições existentes no canteiro, na ocasião da visita divirjam das acima
estabelecidas, deverá ser comunicado à Fiscalização para que o cumprimento seja
providenciado.
4.4.3 Fundações de Edifícios, Pilares e Encontros de Pontes
A locação precisa, a resistência e a adequação do acesso a todas as fundações de
edifícios, pilares e encontros de pontes.
São blocas concreto perfurada a uma certa profundidade obedecendo o projeto de
fundação.
Esta bloca deve suportar a cargas da edificação sempre obsedando as;
● NBR 6122 (Projeto de Execução de Fundação).
● NBR 9061 (Segurança nas Escavações a Céu Aberto).
● NBR 6118 (Projeto de Estrutura de Concreto Armado)
● NBR 9061 (Segurança nas Escavações a Céu Aberto)
4.4.4 Alinhamentos e Marcos Topográficos
A Construtora será responsável pela locação exata de alinhamentos e precisão
topográfica das bases no canteiro, devendo fornecer uma planta completa com as
informações necessárias à Montadora. A Construtora deverá estabelecer para o
44
Montador as linhas de referência dos eixos e de nível para a elevação no
posicionamento dos itens.
Tolerâncias de Instalação de Chumbadores e Itens Embutidos em Concreto.
Chumbadores, ganchos de ancoragem, insertos e outros itens embutidos deverão ser
posicionados pela Construtora de acordo com os desenhos de locação das bases
aprovados pelo Projetista.
● O desvio entre os centros de quaisquer dos chumbadores dentro de um grupo, sendo
o conjunto que recebe uma única peça da Estrutura, deverá ser igual ou inferior a 3mm;
● O desvio na distância entre os centros de grupos de chumbadores deverá ser igual ou
inferior a 6mm;
● A variação dos chumbadores em elevação do topo de um mesmo grupo deverá ser
igual ou inferior a 13mm;
● A variação acumulada na distância entre centros ao longo da Linha Estabelecida de
Colunas que passa por vários grupos de chumbadores deverá ser igual ou inferior a 2
mm para cada 10 metros, mas não deve ultrapassar 25mm no total;
● A variação na distância entre o centro de um grupo de chumbadores e o centro da
Linha teórica de colunas deverá ser igual ou inferior a 6mm.
Para colunas individuais locadas nos Desenhos de Projeto fora das linhas principais de
colunas, as tolerâncias especificadas são aplicáveis desde que os desvios sejam medidos
entre esta coluna e as linhas de colunas mais próximas, tomados paralela e
perpendicularmente.
O projeto das placas de base deve levar em consideração as tolerâncias acima,
conforme a Norma NBR 8800. Caso sejam necessárias medidas e tolerâncias mais
restritivas, a execução dos chumbadores no campo. Deve estar dentro destes limites, os
quais serão especificados no projeto.
Os chumbadores deverão ser colocados com seus eixos longitudinais na posição
vertical e perpendicularmente à superfície do apoio.
45
Peças de ligação que fizerem parte do escopo de outros fornecedores, mas que sirvam
de apoio a partes da Estrutura de Aço, deverão ser colocados e posicionados pela
Construtora de acordo com os desenhos aprovados.
Desvios na locação desses itens devem ser limitados com as tolerâncias especificada no
projeto de montagem das estruturas.
Todos os serviços executados pela Construtora deverão estar concluídos para não
interferir com os trabalhos de Montagem. A Construtora deverá fazer um levantamento
das condições dos chumbadores e de outros itens embutidos nas bases, e verificar se
todos os itens cobertos atendem às respectivas tolerâncias. Quando forem necessárias
medidas corretivas, a Construtora deverá obter a orientação e a aprovação do Projetista.
4.4.5 Instalação de Dispositivos de Apoio Avulsos
Todas as peças e dispositivos avulsos que devam estar inseridos nas bases de concreto
antes do início da Montagem, deverão ser entregues à Construtora de forma a não
causar atrasos aos serviços de execução das bases. Todos dispositivos e aparelhos de
apoio soltos deverão ser posicionados, nivelados e alinhados dentro das tolerâncias.
O Fabricante deverá marcar nessas chapas linhas que facilitem seu adequado
alinhamento.
Imediatamente após a colocação dos dispositivos de apoio, deverá verificar seu
alinhamento e nivelamento. A diferença de elevação relativa ao plano de referência
deve ser igual ou menor a mais ou menos 3mm.
A locação dos dispositivos de apoio fixos no concreto será responsabilidade da
Construtora.
A Montadora poderá proceder a uma inspeção das bases e dos dispositivos de apoio
antes do início da montagem. Caso existam desvios que impeçam a montagem da
Estrutura deverão ser comunicados a Fiscalização para que providencie as correções
necessárias com a Construtora.
4.4.6 Grauteamento
Serão de responsabilidade da construtora o grauteamento de blocos de apoio, bases
avulsas e placas de base soltas a serem chumbadas no concreto das bases. Estes
dispositivos de apoio avulsos deverão ser grauteados logo após ser instalados e
verificados quanto ao nível e alinhamento.
46
As bases de colunas e outros elementos com placas de base agregadas à própria peça e
que estejam temporariamente apoiadas sobre calços, porcas, arruelas ou outros
dispositivos de nivelamento, deverão ser grauteados pela Montadora. O Grauteamento
será executado após a estrutura ou parte dela estar montada, contraventada, aprumada e
com as ligações principais concluídas. Entende-se por concluídas as ligações com o
torqueamento de todos os parafusos e a soldagem de todas as juntas.
A Montadora deverá avaliar as cargas temporárias a que estarão submetidos os calços e
dispositivos de nivelamento de forma a certificar-se que resistirão aos esforços
aplicados sobre eles antes do grauteamento.
Grauteamento serve para o real nivelamento dos apoios da base dos pilares metálicos.
4.4.7 Material para Ligações de Montagem
● O Fabricante deve providenciar detalhes de ligações de campo que atendam os
documentos contratuais e que resultem em economia na fabricação e na montagem.
● Quando o Fabricante é também o responsável pela montagem da estrutura, ele deve
fornecer todos os materiais necessários tanto para ligações temporárias quanto
permanentes das Estruturas.
● Quando a Montagem da Estrutura de Aço não for executada pelo Fabricante, o
mesmo deverá fornecer os seguintes materiais de ligação de campo à Montadora:
● Parafusos, porcas e arruelas no grau, tipo e dimensão requeridos e em quantidade
suficiente para todas as ligações de Estrutura na obra, incluindo 2% de acréscimo na
quantidade para cada tamanho de parafuso (diâmetro e comprimento).
● Calços que forem necessários para compor ligações permanentes da Estrutura; e,
● Barras de “backing” e outros acessórios necessários ou exigidos para soldagem de
campo.
● A Montadora deverá fornecer todos os eletrodos de soldagem, parafusos de ajuste e
espinas utilizados para a Montagem da Estrutura de Aço.
47
5. PLANEJAMENTO CONJUNTO
Uma boa instalação requer um bom planejamento conjunto, e entende-se que o
planejamento, deve-se realizar estudos de viabilidade para selecionar e definir o melhor
processo para considerar que:
• O acesso ao trabalho.
• Condições topográficas localmente.
• Construção.
• Prazo.
• Soluções viáveis e econômicas.
• Equipamento disponível que deve ser usado.
Definindo melhor o processo que será feito principalmente pelo escopo do trabalho,
considerando as estruturas leve, média ou pesada. O planejamento dos trabalhos faz
parte de uma visão geral de todas as atividades necessárias para produzir o trabalho,
começando com o mais geral. Cada atividade principal pode ser dividida em atividades
menores, criando, assim, um segundo nível, e assim por diante. A definição de quantos
níveis de planejamento deve ter, será feita de acordo com as necessidades do orçamento.
É para o planejamento profissional para discernir o nível das atividades representativas
do trabalho, se para baixo sem cair na superficialidade ou meticulosidade.
5.1 Definição do processo de montagem
Para fazer uma primeira abordagem para efeitos do orçamento e planejamento de uma
obra, a definição do processo de montagem é necessária. A especificação do guincho
principal, a sequência básica de progressão e a existência de pré-montagem são as
principais características do processo selecionado.
Por algum trabalho, existem vários fatores que podem interferir na eleição do processo
de montagem. Muitas vezes, esta escolha é limitada em face de dificuldades de
montagem ou por causa de custos elevados, impondo condições que determinam ou
afetam o design do projeto. Esta definição deve ser o resultado de um estudo cuidadoso,
48
tendo em conta as instalações disponíveis, o acesso ao emprego, à topografia local e o
período solicitado pelo cliente para alcançar a solução mais rentável.
Processos semi-mecanizados de montagem tem usado ferramentas manuais que pode
ser econômica em pequenas estruturas, mas impraticável em volume maior. Por outro
lado, a mobilização de um guindaste de torre para usá-lo durante um período de alguns
dias, também é mostrada inviável para custos de mobilização. Deve procurar um
equilíbrio entre o tamanho da obra e os principais equipamentos para elevação devido à
grande proporção desses custos.
O profissional deve ter informações sobre a localização da obra, sob as condições que
se encontra no momento da montagem e outros detalhes do local ou cidade. Deve-se
levar em conta o tipo, as dimensões da estrutura, e a possível interferência com outras
operações. Muitas vezes, algumas proibições locais limitam a carga e descarga. Ainda
precisa considerar a influência de fatores climáticos sobre a utilização de equipamentos
e processos que geralmente funcionam.
Estes dados devem ser obtidas de um modo preferido em uma visita pessoal para o
local de montagem. Alguns exemplos de informações no local:
• O espaço físico e a acessibilidade do local para a construção e para o armazenamento
de peças;
• Condições de circulação de peças e instalação de equipamentos;
• Disponibilidade de energia elétrica e água potável;
• Prédios próximos;
• Interferência de ar, águas subterrâneas e superficiais;
• Disponibilidade de fornecimentos no mercado local;
• Disponibilidade de equipamento para aluguel;
Para a eleição do conjunto é também uma necessidade de informações sobre a
estrutura, por exemplo:
• estrutura vertical ou horizontal;
49
• Construção de colunas ou marca sobre as bases;
• Estruturas apoiadas;
• Ligações de campo soldadas ou aparafusadas;
• Vigas e colunas inteiras ou perfis de estrutura;
• Peça mais pesada;
• Parte mais longa;
• Aumento do ponto de inflexão;
• O número de peças e peso total
5.2 CÁLCULO ESTRUTURAL DE PROJETO BÁSICO
Tem como objetivo de determinar o tamanho do galpão e estruturas industriais das
atuais normas técnicas, os serviços de projeto estrutural e elaboração de projeto básico
executivo para seus clientes.
Executando os cálculos estruturais utilizando ferramentas informáticas, pode-se
trabalhar com uma vasta gama de alternativas geométricas, perfis de descrição e
materiais diferentes, permitindo assim o desenvolvimento de um estudo de caso
personalizado em um curto período de tempo para garantir a qualidade do trabalho,
otimizando o trabalho humano e recursos materiais utilizados para gerar poupanças na
implementação do projeto.
O projeto básico Executivo fornece todas as informações técnicas necessárias para a
implementação do projeto, como segue desenhos, plano de carga, plano geral, vistas,
cortes e detalhes com o seu tamanho e indicações gerais.
O detalhamento do projeto de estruturas metálicas tem o objetivo de adicionar
informações de produção para o projeto, tornando-a perfeita a execução no âmbito do
fornecimento, assim, criando, apenas o custo operacional do trabalho para a produção.
50
Entre as informações contidas na visão detalhada dos materiais, a determinação dos
processos de produção, especificação de pintura, a peça por informações e subunidades,
transporte e planejamento da instalação, entre outros.
Com a utilização de técnicas de modelação avançada, é possível prever a interferência e
ajustes, permitindo assim que cada peça fabricada possa ser montada diretamente
permitindo assim que o conceito de estrutura pré-fabricada, o que torna a instalação
rápida, simplificada e o custo de implementação.
Também se podem gerar arquivos para executar cortes de chapas e perfis, bem como a
conclusão de lacunas em sistemas automatizados com controle.
5.3 CUSTOS
Atualmente estruturado no Brasil, o custo de construção convencional de galpões, foi
dividido nas seguintes proporções:
• 40% do custo da mão direta ou indiretamente do trabalho;
• 60% dos custos de material.
Sabe-se também que, a fim de realizar uma operação específica, o custo total do
trabalho em pelo menos duas vezes maior do que em uma indústria, tomando como base
de avaliação, a produtividade. Então construção industrializada, traz consigo a
oportunidade de redução de custos nestes dois aspectos:
• Reduzir as operações de campo mais construtivas, com a consequente redução do
número de horas por pessoa;
• Design Inteligente, para racionalização e uso de materiais de melhor qualidade e
preços mais baixos.
Por isso, o custo total de uma construção industrializada, como regra geral, é menos do
que um galpão convencional. Estes devem ser avaliados, tendo todos os aspectos do
trabalho, desde o planejamento, design e especificação e aquisição de materiais, mão de
obra na construção, gestão e construção real. Numericamente, em certos tipos de
sistemas de construção, o metal pode ser industrializado na construção, tendo uma
redução de até 25%.
51
Observações relativas aos custos apresentados:
● Itens não considerados no orçamento: taxa de BDI (Benefícios e Despesas Indiretas),
preço do terreno e os seguintes itens, que devem ser orçados conforme projeto: cópias
de projeto, orçamentos, emolumentos, fundações especiais, ar condicionado,
aquecedores e movimento de terra do terreno.
● O orçamento e os custos apresentados são elaborados pelo Departamento de
Engenharia e Custos da Editora PINI.
● Pesquisa de preços de material, mão de obra e equipamentos realizada na região
Metropolitana de São Paulo.
● Data-base da pesquisa de preços: abril/2010.
● Encargos Sociais aplicados sobre a mão de obra de 129,34%.
Tabela 4- Custos para Execução de galpão em estrutura metálica.
FONTE: site.abece.com.br
5.4 Empreendimento
Área construída de 1.369,49 m².
52
● Galpão industrial com estrutura em pilares, vigas e estrutura de cobertura metálica, e
apenas as áreas de escritório em concreto convencional.
● Galpão localizado em Santo André na grande São Paulo.
● O galpão faz parte de ampliação de um complexo de galpões.
5.4.1 Obra
● Terreno preparado previamente.
● Estaca Strauss com blocos de fundação convencional.
● Fechamento lateral do telhado com painel metálico sustentado por grampos de aço.
● Paredes de bloco de concreto de vedação até a altura de 8,00 m.
● Revestimento com argamassa convencional interno e externo.
● Revestimento de cozinha e banheiro com argamassa e cerâmica nas paredes.
● Revestimento de piso em cerâmica comum nas áreas molhadas.
● Cobertura com estrutura de aço e telha metálica.
53
6 BENEFÍCIOS DO USO DE AÇO NAS ESTRUTURAS
A principal vantagem do aço levando a melhores condições para ganhar muito dinheiro
com porções menores e escalas menores. Menor tempo de execução, pois a estrutura
metálica é projetada para produção em série industrial, levando preferência a uma
produção e montagem mais curto.
Aumento da confiabilidade, porque o material é único e homogêneo, com limites de
escoamento e ruptura e módulo de elasticidade bem definido, bem como sendo
fabricados e montados por estrutura de pessoal qualificado. O grande trabalho de
limpeza, pois na ausência de detritos, tais como escoramento e cofragem.
O fácil transporte e manuseio devido à maior resistência do material, pois as peças de
aço são menores, com menor peso relativo, e, assim, facilitam a carga, o transporte e
manipulação.
Instalação de ampliação maior, pois muitas vezes a necessidade de expansão das
estruturas industriais, onde a expansão deve ser realizada sem perturbar outras
atividades. Isto só é possível por causa da precisão de peças menores e a produção de
trabalho off-site.
Fácil instalação, pois a estrutura de aço é feita em sistema de produção industrial,
compartilhando em tamanhos personalizados, com as extremidades preparadas para a
soldagem ou aparafusar durante a montagem. Este é rápido e eficiente, feito com mão
de obra qualificada e equipamentos de iluminação.
Fácil desmontagem e reutilização, onde a estrutura de aço tem a seu valor de crédito
que não se perde com a execução da obra, porque ela pode ser desmontada e transferida
para outro lugar sem grandes problemas. Fácil de ganhar muito dinheiro, levando a
melhores condições para ganhar muito dinheiro com porções menores e escalas
menores.
A precisão das dimensões dos componentes estruturais como a produção em
conformidade com as rigorosas especificações dimensionais que podem ser solicitados
com antecedência em todas as guarnições, as portas, janelas e outras despesas gerais.
Menores são também e gasta tijolo e argamassa. No caso de edifícios, após a montagem
54
da estrutura, que é completamente em nível e vertical, que serve como uma guia para as
etapas restantes.
As resistências à corrosão dos aços apresentam uma excelente resistência à corrosão
atmosférica, desde que certas precauções sejam tomadas. Para melhorar ainda mais a
resistência à corrosão do aço, que protege a estrutura de pintura e as placas, ainda se
pode trabalhar com alta resistência a corrosão atmosférica do aço, que é capaz de tomar
quatro vezes mais que o aço convencional.
Redução de carga nas fundações, sendo a principal consequência do aço ter elevada
resistência à tração para o estresse, compressão e cortá-la para a fundação. Estruturas de
aço são cerca de seis vezes menos pesada do que as estruturas de concreto.
A elevada resistência das peças é feita em aço, conduz automaticamente a dimensões
menores. Em relação colunas, pode-se alcançar um maior espaço e menor peso; vigas,
alturas inferiores (metade de concreto) e pesos inferiores.
55
7 CONCLUSÂO
A estrutura metálica fornece uma série de vantagens em Engenharia Civil. Estes
incluem a grande variedade de formas, redução do tempo de construção, racionalização
de materiais de alta resistência do material e em matéria de segurança, porque é um
material único, homogêneo, valores de rendimento.
Os avanços tecnológicos desde o início da utilização do aço hoje, permitindo um
grande campo de investigação, por exemplo, controlada pela adição de produtos
químicos para a liga de ferro e carbono, o que dá aço de alta resistência.
Produtos de revestimentos para aumentar a resistência do aço para altas temperaturas
pesquisadas para este trabalho têm três exemplos diferentes: nos quais se adequam as
diversas exigências do mercado brasileiro, desde um acabamento fino a um rustico, mas
com a mesma capacidade de resistência.
Determinar as responsabilidades de construtora e montadora perante a obra e quanto ao
cliente.
Embora a produção de galpões metálicos no Brasil começou no século passado, a sua
utilização em estruturas de galpões raramente utilizada a nível nacional. Curiosamente,
o Brasil é hoje um grande produtor de aço, mas ainda são conservadores quando se trata
de galpões.
No entanto, a estrutura de metal tem um grande espaço em uso em pequenos e médios
galpões, tais como metal, armazéns comerciais e industriais, porque é, um design limpo
rápido e baixo preço, em comparação com a construção de concreto.
56
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BURGESS, I. W., PLANK, R. J. Steel frame analysis in fire. In: SEMINÁRIO
INTERNACIONAL "O USO DE ESTRUTURAS METÁLICAS NA CONSTRUÇÃO
CIVIL", 2., 1999, Belo Horizonte. Anais... [CD-ROM]. Belo Horizonte: Sociedade
Mineira de Engenheiros/AMICEM, 1999. 44f.
CLARET, A. M. Resistência ao fogo de estruturas: alternativas técnicas para a redução
do custo da proteção passiva. 2000. 37f. Relatório Interno L01/2000. Departamento de
Engenharia Civil, Escola de Minas, UFOP.
COSTA, I. A. Estudo paramétrico da resistência ao fogo de vigas mistas de aço-
concreto. Ouro Preto: Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, 2001.
(Dissertação de Mestrado).
FERREIRA, F. A. Contribuição ao estabelecimento de um método simplificado para o
dimensionamento ao fogo da proteção parcial de colunas de aço. Ouro Preto:
Universidade Federal de Ouro Preto. 274p. 2006. (Dissertação de Mestrado).
LIEW, J.Y.R., TANG, L.K., HOLMAAS, T. Advanced analysis for the assessment of
steel frames in fire. Journal of Construct. Steel Research, v.47, n.1–2, p.19–45. 1998.
LLEONART J.M. Resistencia al Fuego de las Estructuras Metalicas y Calderería, vol.
2, no. 819, p.13.
MOUÇO, D. L. Análise e segurança de estruturas mistas aço–concreto em situação de
incêndio. Rio de Janeiro: UFRJ, 2006. (Projeto final de curso).
NEVES. I .C. “Segurança contra incêndio em edifícios – Fundamentos”. Instituto
Superior Técnico, Depto. de Engenharia Civil (Lisboa), 1994, p. 557.
RODRIGUES F.C., C.M.D.STARLING, G.F.BERNARDES, I Congresso
Internacional da Construção Metálica (CICOM), São Paulo, SP, 2001. Contido nos
Anais eletrônicos do evento.
MENDES, Cristiane Lopes. Estudo teórico sobre perfis formados a frio em
situação de incêndio. São Carlos, 2004. 160 p. Dissertação (Mestrado) – Escola de
Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos.
57
http://obratecnica.blogspot.com.br/2009/06/estruturas-metalicas-aplicacoes.html.
[2] Ferreira, W. G., Dimensionamento de Elementos de Perfis da Aço Laminados e
Soldados, Vitória, 2004;
Execução de Estruturas de Aço Práticas recomendadas Disponível em : <
http://site.abece.com.br/2010/12 pesquisa-documental. Html> 25/10/2015
http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacao-construcao. aspx
http://obratecnica.blogspot.com.br/2009/06/estruturas-metalicas-aplicacoes.html
![[Superpartituras.com.Br] Criado Em Galpao](https://static.fdocumentos.com/doc/165x107/5695cf061a28ab9b028c3e4d/superpartiturascombr-criado-em-galpao.jpg)
