SIDMAR ESTEVO GALDINO TCC

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<p>14</p><p>SISTEMA DE ENSINO SEMIPESENCIAL CONECTADO AO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL</p><p>SIDMAR ESTEVO GALDINO</p><p>ESTRUTURAS METÁLICAS Na construção de residências</p><p>Penápolis/SP</p><p>2021</p><p>TERESÓPOLIS – RIO DE JANEIRO</p><p>2020</p><p>SIDMAR ESTEVO GALDINO</p><p>ESTRUTURAS METÁLICAS Na construção de residências</p><p>Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.</p><p>Tutor Distancia: Giovani Geraldino Anunciatto</p><p>Tutor Online: Fernando</p><p>Penápolis/SP</p><p>2021</p><p>GALDINO, Sidmar Estevo. Estruturas metálicas na construção de residências. 2021. 47 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Engenharia Civil – Universidade Norte do Paraná, Penápolis/SP, 2021.</p><p>RESUMO</p><p>A busca por soluções e inovações na área da construção civil, exigem do engenheiro civil uma preparação para exercer sua profissão com excelência. Existe uma tendência de as edificações residenciais possuírem projetos cada vez mais arrojados, na forma, no método construtivo ou na utilização de materiais inovadores em sua construção. Um dos materiais que tem chamado a atenção na construção civil são as estruturas metálicas. Por isto este trabalho tem como objetivo geral analisar a importância e a versatilidade da utilização de estruturas metálicas na construção civil através de revisão bibliográfica. Para alcançar estes objetivos a metodologia utilizada foi revisão de literatura sobre estruturas metálicas na construção civil, em específico para residências. A busca foi feita nos bancos de dados da "Scielo”, e "Google Acadêmico”, utilizando os descritores:” Estruturas Metálicas”, “Construção Civil”, “Aço” e “Residências”, onde foi separado o material pertinente a pesquisa. O resultado encontrado durante a pesquisa foi que apesar das estruturas de aço ter várias vantagens ele ainda é pouco usado, comparado com as estruturas de alvenaria. Para construções de residências encontramos estruturas de aço como o LSF, que tem se mostrado um sistema construtivo vantajoso em diversos aspectos, comparado a alvenaria estrutural, pois facilita o gerenciamento da obra e consiste em estruturas leves de aço galvanizado, outro tipo de estrutura usada é o aço aparente constituído de vigas e pilares de aço. Foi concluído que o aço tem vantagens como rapidez da construção e ser reciclável, o que o torna benéfico para o meio ambiente, porém apresentam também problemas como falta de mão de obra especializada e um custo maior que a construção em alvenaria, para o futuro espera-se que as estruturas de aço se tornem mais popular e menos custoso para que aumente a parcela da população que deseja utilizar este método de construção.</p><p>Palavras-chave: Estruturas metálicas. Residências. Modernidade. Normas. Engenharia.</p><p>GALDINO, Sidmar Estevo.Metallic structures in the construction of houses. 2021. 47 paper sheets. Graduation Course in Civil Engineering – Universidad Norte do Paraná, Penápolis/SP, 2021.</p><p>ABSTRACT</p><p>The search for solutions and innovations in the field of civil construction, requires from the civil engineer a preparation to exercise his profession with excellence. There is a tendency for residential buildings to have increasingly bold designs, in form, in the construction method or in the use of innovative materials in their construction. One of the materials that has attracted attention in construction is metal structures. For this reason, this work has as general objective to analyze the importance and versatility of the use of metallic structures in civil construction through bibliographic review. To achieve these objectives, the methodology used was a literature review on metal structures in civil construction, specifically for homes. The search was carried out in the databases of "Scielo" and "Google Academic", using the descriptors: "Metallic Structures", "Civil Construction", "Steel" and "Residences", where the relevant material was separated. The result found during the research was that although steel structures have several advantages, it is still little used, compared to masonry structures. For residential constructions we find steel structures like LSF, which has been shown to be an advantageous construction system in several aspects, compared to structural masonry, as it facilitates the management of the work and consists of light galvanized steel structures, another type of structure used is apparent steel consisting of steel beams and pillars. It was concluded that steel has advantages such as speed of construction and being recyclable, which makes it beneficial for the environment, but it also presents problems such as lack of specialized labor and a higher cost than construction in masonry, for the future it expects steel structures are expected to become more popular and less costly in order to increase the share of the population wishing to use this construction method.</p><p>Key-words: Metal Structures. Homes. Modernity. Standards. Engineering.</p><p>LISTA DE FIGURAS</p><p>Figura 1. Reservas minerais de ferro no Brasil.	17</p><p>Figura 2. Fluxo simplificado de produção do aço.	19</p><p>Figura 3. Processo de fabricação do aço.	24</p><p>Figura 4. Perfis de aço usado em estruturas.	25</p><p>Figura 5. Perfis laminados.	25</p><p>Figura 6. Perfis soldados	26</p><p>Figura 7. Construção em Light Steel Framing.	31</p><p>Figura 8. Montagem do LSF.	32</p><p>Figura 9. Alguns tipos de telhas de aço.	32</p><p>Figura 10. Alguns exemplos de tipos de ligações.	34</p><p>Figura 11. Laje mista.	35</p><p>Figura 12. Viga x Pilar.	37</p><p>Figura 13. Estrutura de aço aparente.	38</p><p>LISTA DE GRÁFICOS</p><p>Gráfico 1. Reservas mundiais de ferro.	16</p><p>Gráfico 2. Principais produtores de aço, em milhões de toneladas.	18</p><p>Gráfico 3. Perdas médias de alguns materiais de construção civil em canteiros brasileiros	40</p><p>LISTA DE TABELAS</p><p>Tabela 1. Classificação do aço em função do teor de carbono.	22</p><p>Tabela 2. Resistência de alguns tipos de aço carbônico.	23</p><p>Tabela 3. Aços especificados por NBRs para uso estrutural.	31</p><p>Tabela 4. Peso estimado da estrutura metálica em função dos diversos tipos de construção.	42</p><p>LISTA DE QUADROS</p><p>Quadro 1. Histórico do aço.	15</p><p>Quadro 2. Propriedades do aço.	20</p><p>Quadro 3. Melhorias químicas no aço.	24</p><p>Quadro 4. Normas da ABNT para aço na construção civil.	29</p><p>LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS</p><p>ABID</p><p>Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial</p><p>ABNT</p><p>Associação Brasileira de Normas Técnicas</p><p>ASTM</p><p>American Society for Testing and Materials</p><p>ARBL</p><p>Aço de Alta Resistência e Baixa Liga</p><p>BLAR</p><p>Aço de Alta Resistência e Baixa Liga</p><p>HSLA</p><p>High Strenght Low Alloy</p><p>LSF</p><p>Light Steel Framing</p><p>NBR</p><p>Norma Brasileira</p><p>OSB</p><p>Oriented Strand Board</p><p>SUMÁRIO</p><p>1	INTRODUÇÃO	10</p><p>2	JUSTIFICATIVA	12</p><p>3	OBJETIVOS	14</p><p>3.1	GERAL	14</p><p>3.2	ESPECÍFICOS	14</p><p>4	REVISÃO BIBLIOGRÁFICA	15</p><p>4.1	HISTÓRIA E OBTENÇÃO DO AÇO	15</p><p>4.1.1	História do Aço	15</p><p>4.1.2	Obtenção do Aço	17</p><p>4.2	TRATAMENTOS DO AÇO PARA CONSTRUÇÃO CIVIL	20</p><p>4.2.1	Propriedades do aço	20</p><p>4.2.2	Tratamento químico do aço para construção civil	22</p><p>4.2.3	Tratamento térmico do aço para construção civil	24</p><p>4.2.4	Perfil das estruturas de aço	25</p><p>4.3	O AÇO NA CONSTRUÇÃO CIVIL	27</p><p>4.3.1	Vantagens e desvantagens do uso do aço em residências	28</p><p>4.3.2	Normas da ABNT	28</p><p>4.4	O USO DO AÇO EM CONTRUÇÕES DE RESIDENCIAIS	31</p><p>4.4.1	O Sistema Construtivo Light Steel Framing	31</p><p>4.4.2	Telhas de aço para cobertura e fechamento	33</p><p>4.4.3	Parafusos	34</p><p>4.4.4	Ligações	34</p><p>4.4.5	Vedação em aço	35</p><p>4.4.6	Desempenho estrutural e execução do cálculo estrutural	37</p><p>4.4.7	Estrutura de aço aparente	37</p><p>4.4.8	Vigas	38</p><p>4.4.9	Pilar	38</p><p>5	METODOLOGIA DA PESQUISA	40</p><p>6	RESULTADOS E DISCUSSÕES	41</p><p>7	CONCLUSÃO	43</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	45</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>As estruturas metálicas são usadas a um bom tempo pela humanidade, principalmente em construção de pontes, o ferro e aço passaram a ser utilizados em meados dos séculos XVIII e XIX e com o desenvolvimento que ocorreu depois da Revolução Industrial, no século XVIII, houve um aumento do emprego destas estruturas em grande porte na construção</p><p>civil. No Brasil a sua utilização é um pouco mais recente, se comparando com os Estados Unidos e Japão, a incidência de uso deste tipo de estrutura ainda está em crescimento (SILVA, 2015). Um dos principais motivos que levaram ao tardio uso do ferro e aço no Brasil foi a necessidade de altas temperaturas para sua fabricação, o que encarecia seu processo de fabricação, dificultando tanto a popularização quanto a sua comercialização (FERRAZ, 2005). Mesmo depois que o país conseguiu aumentar seu potencial siderúrgico, melhorando a capacidade de produção ainda há uma grande influência das estruturas de concreto armado na construção civil no Brasil, mas aos poucos estas estruturas estão sendo usadas em maiores escala nas construções de grande e pequeno porte devido o avanço das técnicas destes materiais, sua concepção arquitetônica, economia de tempo, padronização na obra, entre outras vantagens (SILVA, 2015).</p><p>Os aços possuem excelentes propriedades mecânicas como resistência à tração, à compressão, à flexão, e como é um material homogêneo, pode ser laminado, forjado, estampado, estriado e suas propriedades podem ainda ser modificadas por tratamentos térmicos ou químicos, o que o torna um excelente material para ser utilizado em construções podendo ser alterada de acordo com a necessidade de aplicação do aço (FERRAZ, 2005). As estruturas metálicas são compostas por aços de alta resistência e baixa liga, um material com uma boa resistência a corrosão atmosférica e que deve se enquadrar nas Normas Brasileiras, que definem o limite de composições químicas e propriedades mecânicas destes materiais (ALMEIDA & AUAD, 2019). Com todas essas características as estruturas metálicas estão sendo usados na construção como uma maneira de aumentar a produtividade, com menos desperdícios, mais rapidez de execução, menos mão de obra, o que indiretamente reduz o custo/benefício e a vantagem da reciclagem, com isto estas estruturas vêm ganhando espaço, além de construções em galpões, como também em construções residenciais e comerciais (RODRIGUES, 2017).</p><p>Os aços com fins estruturais conforme a ABNT, são normatizados através das NBR 6648, 6649, 6650:2014, NBR 7007, 15980:2011, NBR 5920, 5921 e 5008:2009, dentre outras e os aços com fins estruturais ASTM (American Society for Testing and Materials), são citados na ABNT NBR 8800:2008 (PEDROSO, 2016).</p><p>Mas, como um componente estrutural alternativo ao concreto armado, o uso do aço estrutural na construção civil também requer um maior nível de qualificação das pessoas que trabalham com esta tecnologia. Isso porque a própria produção do projeto em aço é diferente: planejada, industrializada, pré-fabricada, montada in loco etc. Várias universidades, associações e empresas vinculadas ao setor metalúrgico estão se empenhando para tornar o aço um produto capaz de competir com o concreto e outros sistemas estruturais. Porém constata-se que o país ainda é muito carente em pesquisas e publicações a respeito desse assunto. A falta de conhecimento técnico sobre concepção, materiais, cálculo e construção muitas vezes implica em produtos cuja qualidade fica comprometida. Também os estudos e pesquisas relativas a esta área ficaram jogados a um segundo plano, e só recentemente tem se procurado este desenvolvimento, incentivando o uso do aço na construção civil (CASTRO, 1999).</p><p>JUSTIFICATIVA</p><p>Há uma constante busca por soluções e inovações na área da construção civil, que exigem do engenheiro civil uma preparação para exercer sua profissão com excelência. Existe uma tendência de as edificações residenciais possuírem projetos cada vez mais arrojados, na forma, no método construtivo ou na utilização de materiais inovadores em sua construção. Um dos materiais que tem chamado a atenção na construção civil são as estruturas metálicas, como o Brasil aumentou seu potencial siderúrgico, houve um aumento da utilização deste material. Apesar de o Brasil produzir a maior parte do minério de ferro do mundo, este era exportada e importava as estruturas metálicas, o que encarecia este material, porém houve um aumento de sua utilização após o aumento de siderúrgicas nacionais passarem a produzir o aço em melhor qualidade e maior quantidade, investindo em fabricação de perfis leves, que possibilitam a construção de obras de pequeno porte, com isso ocorreu uma grande redução no preço do material assim com mais facilidade de ser empregado nas edificações (SILVA, 2015).</p><p>O setor de construção civil tem provocado impactos ambientais em toda sua carreira produtiva, desde a extração de recursos naturais para a produção de materiais utilizados na construção quanto a produção de entulhos e restos de demolições, a indústria do segmento da construção civil e seus produtos consomem cerca de 40% da energia e recursos naturais, produzindo também cerca de 40% dos resíduos de atividade humana, variando estas porcentagens conforme o país (MACHADO, et.al., 2012). Na procura de alternativas de construções para minimizar os impactos ambientais e agilizar as construções pode-se utilizar as estruturas metálicas.</p><p>Considerando que o uso do aço possibilitou uma inovação nos padrões arquitetônicos, não só pelos variados tipos de tamanhos das estruturas que agora são possíveis, mas também pelo melhor proveito do espaço, o que vem proporcionar um aumentando crescente do uso deste material na construção civil, este crescimento ainda é muito pouco se o compararmos com a utilização do concreto armado. Com a evolução da conscientização ecológica e a constante pressão dos movimentos ambientais, bem como, maiores exigências quanto ao uso certificado das florestas, as estruturas em aço têm tudo para se destacar seja na preferência de clientes ou na conservação ambiental. Mas apesar de tantas vantagens ainda no Brasil o concreto armado é mais utilizado em construções residenciais, para entender as vantagens deste material e quais as suas possibilidades na construção residencial e de suma importância que o engenheiro saiba demonstrar em projetos como estas estruturas metálicas podem beneficiar a construção (CORTEZ, et.al., 2017).</p><p>OBJETIVOS</p><p>GERAL</p><p>O objetivo deste trabalho é analisar a importância e a versatilidade da utilização de estruturas metálicas na construção civil em residências através de revisão bibliográfica.</p><p>ESPECÍFICOS</p><p>Durante o trabalho iremos compreender um pouco da história e obtenção do aço, os tipos de aço, as normas da ABNT referente a utilização do aço e algumas estruturas utilizadas na construção de residências.</p><p>REVISÃO BIBLIOGRÁFICA</p><p>HISTÓRIA E OBTENÇÃO DO AÇO</p><p>História do Aço</p><p>Hoje seria quase impossível pensar na evolução da sociedade sem a contribuição do aço, ele é utilizado como um indicador do desenvolvimento do país e seu consumo nos últimos anos têm aumentado em diversas esferas da sociedade, como na construção civil. A humanidade utiliza o ferro a vários séculos, sendo os primeiros registros do seu uso encontrados no Egito, abaixo segue o Quadro 1 com o resumo cronológico da evolução do seu uso pela humanidade.</p><p>Quadro 1. Histórico do aço.</p><p>Histórico do aço</p><p>Período</p><p>Acontecimento</p><p>1500 a.C.</p><p>O registro mais antigo de um processo de redu��ão de minério de ferro foi encontrado no Egito nesse período, sendo um simples buraco no solo, contendo minério e um combustível desconhecido.</p><p>Século XIII a.C.</p><p>A grande difusão dos utensílios de aço ocorreu nesse período, quando no Império Hitita, região onde hoje se situa a Turquia, o ferro foi introduzido em utilizações militares em detrimento ao uso do bronze. Após localizarem um grande depósito de minério de ferro, os Hititas desenvolveram técnicas de forjamento, transformando seus armamentos e construindo um verdadeiro império mantido por várias décadas.</p><p>Século VI a.C.</p><p>Nessa época foram construídos os portões da cidade de Babilônia com colunas e vigas cobertas de cobre reforçadas com estruturas de ferro.</p><p>Século V a.C.</p><p>Os chineses começaram a fabricar o ferro carburado, mais tarde chamado ferro-gusa.</p><p>221 a.C.</p><p>Vários processos de obtenção</p><p>do ferro foram desenvolvidos ao longo do tempo e usados longamente nas distintas regiões, como o forno de redução africano, o buraco de redução, usado em vários países do mediterrâneo, o forno de exaustão natural, desenvolvido pelos gregos, entre outros.</p><p>1600</p><p>A partir deste ano, várias leis no Reino Unido foram criadas visando a preservação das florestas, obrigando a retirada de operação de vários altosfornos. Concomitante a isto, a produção de ferro nas colônias norte americanas fora fortemente apoiada, devido a abundância de madeira e minério de ferro.</p><p>1622</p><p>O primeiro alto-forno foi construído na América do Norte, Virginia, porém nunca chegou a entrar em operação, pois os índios nativos americanos massacraram o chefe de obras John Berkeley e todos os trabalhadores, além de destruírem todo o trabalho realizado.</p><p>1645</p><p>Um novo alto-forno nos Estados Unidos foi construído, e daí efetivamente operado.</p><p>Século XVIII</p><p>No início deste século, o consumo de aço conhece um grande avanço, começando também os problemas ecológicos. Dentro das minas, o trabalho era feito à luz de velas e o minério de ferro era retirado em cestas puxadas por cordas.</p><p>1779</p><p>Deu-se o início a utilização de estruturas metálicas na construção civil, a primeira obra realizada foi a Ponte “Ironbridge” na Inglaterra no ano de 1779.</p><p>Fonte: Imianowsky & Walendowsky (2017, p.3)</p><p>No final do século XIX e início do século XX o aço passou a ser utilizado, com forma de estruturas pré-fabricadas importadas para atender à demanda crescente no mercado da construção civil industrializada, foram desenvolvidas diversas aplicações para o aço que podemos observar nas primeiras pontes metálicas até os mais modernos edifícios comerciais e residenciais e residências, sendo agora utilizado cada vez mais na construção civil, possibilitando soluções arrojadas, eficientes e com design inovador para atender a várias necessidades que a construção civil impõe nos dias atuais, como praticidade, conforto e sustentabilidade (CORTEZ, 2017).</p><p>Obtenção do Aço</p><p>O aço é obtido através de dois processos, da extração da matéria-prima de jazidas (minério de ferro, calcário e coque) em alto-forno e a partir de sucata, ou seja, reciclagem, em forno elétrico de arco, mas ainda cerca de 60% do aço, são produzidos a partir do primeiro processo, conhecido por processo integrado. Quando usada a reciclagem para sua produção pode-se observar uma grande economia, já que para cada tonelada de aço reciclado são poupadas 1,25 toneladas de minério de ferro, 630 kg de carvão e 54 kg de calcário, este processo ainda gasta menos energia, resíduos e poluentes (GERVÁSIO, 2008). No Gráfico 1 abaixo podemos observar os países que possuem reservas de ferro no mundo, perdendo o Brasil apenas para a Austrália e a Rússia, demonstrando o potencial que o Brasil possui para incorporar este material a construção civil.</p><p>Gráfico 1. Reservas mundiais de ferro.</p><p>Fonte: www.minasjr.com.br/a-mineracao-de-ferro-na-australia/(2015).</p><p>No Brasil as reservas de minério de ferro alcançam cerca de 29 bilhões de toneladas, fazendo que o país fique em quarto lugar em relação às reservas mundiais, de 160 bilhões de toneladas, as reservas no Brasil estão localizadas, em sua quase totalidade, nos estados de Minas Gerais, Pará e Mato Grosso do Sul, como observamos na Figura 1 abaixo (PEREIRA, 2012).</p><p>Figura 1. Reservas minerais de ferro no Brasil.</p><p>Fonte: http://saberatual.net/?post=579(2017).</p><p>Em 2012 o setor do aço no país atingiu o recorde de 47,8 milhões de toneladas de aço bruto por ano, mas a produção de fato ficou pouco acima de 35 milhões (73,5% de utilização). Cerca de 11 milhões de toneladas foram exportadas, e o Brasil importou cerca de 3,8 milhões de toneladas. Em 2010, principalmente em virtude dos altos custos locais, a importação de aço atingiu o maior volume da história do Brasil, quase seis milhões de toneladas. O país também importa e exporta aço indiretamente na forma de produtos que levam o mesmo em sua composição. Nesses, o aumento das importações nos últimos anos foi ainda mais expressivo, e, desde 2009, o Brasil se tornou importador líquido de aço indireto (OLIVEIRA & SOLLERO, 2014).</p><p>Gráfico 2. Principais produtores de aço, em milhões de toneladas.</p><p>Fonte: IABR, 2012.</p><p>São nas usinas siderúrgicas onde acontecem às transformações que irão produzir o aço a partir do minério de ferro (óxido de ferro) que é superaquecido em altos fornos adicionados carvão vegetal ou coque (carbonos) e de fundentes que são adicionados a fim de produzir a escória que é formada de materiais indesejáveis ao processo de fabricação. Nessa primeira fase o objetivo é reduzir ao máximo o teor de oxigênio na composição do FeO (óxido de ferro II), a partir disso surge o ferro-gusa que contém de 3,5 a 4% de carbono em sua composição, em uma segunda fusão obtém-se o ferro fundido com teores de carbono entre 2 e 6,7%. Após essas etapas é realizada uma análise química desse produto onde se verificam os teores de carbono, silício, fósforo, enxofre, manganês entre outros elementos e assim segue para outra unidade da siderúrgica onde será transformado em aço. O aço será o resultado da descarbonatação do ferro gusa controlando para que o carbono fique no máximo em 2,11%, assim tem-se uma liga metálica FeC variando de 0,008% até cerca de 2,11% (FERRAZ, 2003).</p><p>Depois da transformação da matéria-prima o aço fundido é vazado e solidificado num sistema de rolos contínuo. Assim se produzem os chamados produtos semi-acabados. Estes produtos podem ser placas ou chapas, que possuem um perfil transversal retangular, ou barras de ferro ou lingotes, que têm um perfil transversal quadrado, após este processo é transformado, ou “laminados” em produtos acabados, para após serem transformados a quente, na chamada laminagem a quente, que pode ainda ser laminada á temperatura ambiente, chamada laminagem a frio (CLARO, 2009).</p><p>Figura 2. Fluxo simplificado de produção do aço.</p><p>Fonte: www.acobrasil.org.br</p><p>TRATAMENTOS DO AÇO PARA CONSTRUÇÃO CIVIL</p><p>Propriedades do aço</p><p>As propriedades do aço estão intimamente ligadas a sua composição química, que pode ser adequada as necessidades de sua aplicação por adição de outras substâncias químicas ou tratamentos térmicos, permitindo que o mesmo adquira características importantes para sua utilização na construção civil, como resistência a tração, compressão e flexão, no Quadro 2 podemos observar algumas das principais propriedades físicas do aço.</p><p>Quadro 2. Propriedades do aço.</p><p>Propriedade</p><p>Características</p><p>Ductibilidade</p><p>A capacidade do material de se deformar plasticamente sem se romper e é definida pela extensão do patamar de escoamento. Nas estruturas metálicas, esta característica é de extrema importância pelo fato de permitir a redistribuição de tensões locais elevadas. Desse modo, as peças de aço sofrem grandes deformações antes de se romper, constituindo um aviso da presença de tais tensões. Além disso, a ductilidade é uma propriedade que torna o aço resistente a choques bruscos.</p><p>Tenacidade</p><p>É a capacidade do material de absorver energia quando submetido à carga de impacto. É a energia total, elástica e plástica, absorvida pelo material por unidade de volume até a sua ruptura, representando a área total do diagrama tensão de formação. Logo, um material dúctil com a mesma resistência de um material frágil possui uma maior tenacidade, já que requer maior quantidade de energia para ser rompido.</p><p>Elasticidade</p><p>É a capacidade do material de voltar à forma original após sucessivos ciclos de carregamento e descarregamento. O aço sofre deformações devido ao efeito de tensões de tração ou de compressão. Tais deformações podem ser elásticas ou plásticas, devido à natureza cristalina dos metais através de planos de escorregamento ou de menor resistência no interior do reticulado. Os aços estruturais possuem um módulo de elasticidade da ordem de 205000 MPa, a uma temperatura de 20°C.</p><p>Plasticidade</p><p>É uma deformação definitiva provocada pelo efeito de tensões iguais ou superiores ao limite de</p><p>escoamento do aço. Deve-se impedir que a tensão correspondente ao limite de escoamento seja atingida nas seções transversais das barras, como forma de limitar a sua deformação.</p><p>Fonte: Almeida & Auad (2019, p. 23865)</p><p>Tratamento químico do aço para construção civil</p><p>Os aços utilizados em estruturas são divididos em dois grupos, segundo a sua composição química em aços-carbono e aços de baixa liga. Os dois tipos podem receber tratamentos térmicos que modificam suas propriedades mecânicas, os aços-carbono são os tipos mais usados, nos quais o aumento de resistência em relação ao ferro puro é produzido pelo carbono e, em menor escala, pelo manganês (CORTEZ, 2017).</p><p>Tabela 1. Classificação do aço em função do teor de carbono.</p><p>Classe do Aço</p><p>Fu (MPa)</p><p>Principais Aplicações</p><p>Baixo carbono (C até 0,29%)</p><p>< 440</p><p>Pontes, edifícios, tubos e estruturas mecânicas.</p><p>Médio carbono (carbono até 0,30% < C < 0,59%)</p><p>440 a 590</p><p>Estrutura de navios e vagões. Estruturas mecânicas e equipamentos agrícolas.</p><p>Alto carbono ( C > 0,60%)</p><p>590 a 780</p><p>Peças mecânicas, trilhos e rodas ferroviárias. Equipamentos agrículas.</p><p>Fonte: Imianowsky & Walendowsky (2017, p.12)</p><p>Tabela 2. Resistência de alguns tipos de aço carbônico.</p><p>Tipo de Aço</p><p>fy (MPa)</p><p>fu (MPa)</p><p>ASTM – A36</p><p>250</p><p>400 - 500</p><p>ASTM – A570 Gr 36</p><p>250</p><p>365</p><p>ASTM – A572 Gr 50</p><p>345</p><p>450</p><p>NBR 6648/CG - 26</p><p>255/245</p><p>410</p><p>NBR 5550/CF - 26</p><p>260</p><p>410</p><p>NBR 7007/MR - 250</p><p>250</p><p>400</p><p>Fonte: ABNT.</p><p>O aço baixa liga possui em sua composição teores relativamente baixos de elementos de liga como Cu, Cr, P, Ni, e quando recebem adição de alguns destes elementos há um aumento de sua resistência a corrosão atmosférica, podendo assim este aço ser utilizado em construções de pontes e estruturas, expostas ao meio ambiente. Isto ocorre devida à formação de uma camada de óxido protetora e aderente, que dificulta o ataque ao aço por agentes agressivo presente no meio ambiente, a formação dessa camada protetora vai depender de vários fatores, tais como composição química dos aços, tipo de atmosfera e tempo em que os aços ficam expostos (SOARES, 2013).</p><p>Aços utilizados na construção civil são vergalhões para reforço de concreto, barras, chapas e perfis para aplicações estruturais, sendo adequados para o uso em elementos que suportam cargas, tendo como requisitos elevada tensão de escoamento para prevenir a deformação plástica generalizada; elevada tenacidade para prevenir fratura rápida (frágil) e catastrófica; boa soldabilidade para o mínimo de alterações das características do material na junta soldada; boa formalidade para o material ou a peça que necessitar receber trabalho mecânico e um custo reduzido. Podem ser agrupados sob três classificações gerais, conforme a tensão de escoamento mínima especificada: aços carbono: aproximadamente 195 a 260 MPa; aços de alta resistência e baixa liga (ARBL): 290 a 345 MPa e aços liga tratados termicamente: 630 a 700 MPa (FERRAZ, 2003). No Quadro 3 vemos como a adição de elementos químicos podem modificar ou melhorar as características do aço.</p><p>Quadro 3. Melhorias químicas no aço.</p><p>Elementos de liga num aço de Alta Resistência e Baixa liga</p><p>(ARBL, BLAR ou HSLA)</p><p>Elemento</p><p>Porcentagem (%)</p><p>Efeito nas propriedades</p><p>Cobre</p><p>0,2 – 1,5</p><p>Melhora a resistência à corrosão atmosférica</p><p>Níquel</p><p>Ao menos a metade do porcentual do cobre</p><p>Beneficia a qualidade superficial</p><p>Nióbio</p><p>0,02</p><p>Aumenta o limite de resistência e o limite de escoamento</p><p>Nitrogênio</p><p>0,003 – 0,012</p><p>Contribui para a resistência sem reduzir a soldabilidade</p><p>Vanádio</p><p>Até 0,12</p><p>Melhora a resistência sem reduzir a soldabilidade</p><p>Fonte: www.cimm.com.br</p><p>Tratamento térmico do aço para construção civil</p><p>Tratamento térmico é o processo de aquecimento e resfriamento, em condições controladas de ligas metálicas com o objetivo de modificar as suas propriedades, permitindo que se obtenha uma variedade de propriedades que permitem que as ligas sejam adequadas a diversas aplicações, conseguindo-se tais efeitos com reduzidos gastos financeiros, o tratamento térmico pode ser executado basicamente, a partir de três fases principais:</p><p>· Aquecimento</p><p>· Manutenção da temperatura</p><p>· Resfriamento</p><p>Figura 3. Processo de fabricação do aço.</p><p>Fonte: blog.maxieduca.com.br</p><p>O tratamento térmico pode incluir as seguintes características aos materiais que passam por esse tipo de processo:</p><p>· Remoção de tensões internas.</p><p>· Aumento ou diminuição da dureza.</p><p>· Aumento da resistência mecânica.</p><p>· Melhoria da ductilidade.</p><p>· Melhoria da usinabilidade.</p><p>· Melhoria da resistência ao desgaste.</p><p>· Melhoria da resistência à corrosão.</p><p>· Melhoria da resistência ao calor.</p><p>· Melhoria das propriedades elétricas e magnéticas (VALE, 2011).</p><p>Perfil das estruturas de aço</p><p>Os perfis de aço podem ser classificados como laminados ou soldados.</p><p>Figura 4. Perfis de aço usado em estruturas.</p><p>Fonte: IABR (2010, p. 02)</p><p>Os laminados são obtidos por meio do processo de laminação, um processo de conformação mecânica a quente para se atingir a forma da seção transversal desejada e são classificados em barras, chapas e perfis, sendo que os perfis laminados apresentam elevada eficiência estrutural, podendo apresentar seção transversal em forma de H, I, C ou U, L (cantoneira), são utilizados e construções de médio a grande porte (SANTOS, 2019).</p><p>Figura 5. Perfis laminados.</p><p>Fonte: pt.shared.com.</p><p>Os perfis soldados são formados pela associação de chapas ou perfis laminados simples, unidos por meio do processo de solda para formar a seção transversal desejada. Esses perfis são utilizados, geralmente, quando se precisa de perfis mais resistentes que os perfis laminados disponíveis no mercado ou para se ter uma seção transversal com alguma forma especial devido às necessidades do projeto estrutural ou arquitetônico. Os perfis soldados são padronizados pela ABNT (NBR5884/2005) através das séries: Série CS – Coluna soldada, Série VS – Viga soldada e Série CVS – Coluna viga soldada. Os perfis guardam, aproximadamente, as seguintes relações de dimensão: CS: B = H, VS: B = 1/2H e CVS: B = 3/4H e são sempre no formato de I, o perfil VS é para vigas, o perfil CS é para colunas e o CVS onde há uma ação de viga e coluna. Também podem ser feitos em forma de T. Tem maior utilização em obras de médio e grande porte devido ao custo elevado (PEREIRA, 2016).</p><p>Figura 6. Perfis soldados</p><p>Fonte: IABR (2010, p. 02)</p><p>O AÇO NA CONSTRUÇÃO CIVIL</p><p>Os principais requisitos para os aços destinados à aplicação estrutural são: elevada tensão de escoamento, elevada tenacidade, boa soldabilidade, homogeneidade microestrutural, susceptibilidade de corte por chama sem endurecimento e boa trabalhabilidade em operações tais como corte, furação e dobramento, sem que se originem fissuras ou outros defeitos (IMIANOWSKY & WALENDOWSKY, 2017).</p><p>As estruturas metálicas já são utilizadas na construção civil nos prédios e construções dos mais diversos tipos podendo ser em formas de barra ou contínua causando impactos positivos significativos em termos ambientais devido essencialmente ao seu potencial de reciclagem (FREITAS, 2018).</p><p>Vantagens e desvantagens do uso do aço em residências</p><p>O aço na construção de residências possui vantagens como a grande rigidez deste material em vários estados de requerimento: tração, compressão, flexão, fazendo com que este material agüente enormes cargas, a grande massa específica do aço, no critério de 78,50 KN/m3 o torna menos denso do que sistemas estruturais de concreto armado, equilibrando, assim, fundações menos complicadas, é um elemento único e igual, com limites de escoamento, ruptura e módulo de elasticidade bem estabelecida, são demarcados e montados mecanicamente, diminuindo o prazo de entrega da construção e possui a alternativa de desmontagem da estrutura e seu reaproveitamento em algum outro local (SILVA, 2015).</p><p>As limitações encontradas na utilização do aço em residências são o transporte até o local da montagem final, assim como custo desse mesmo transporte, necessidade de tratamento superficial das peças estruturais contra oxidação</p><p>devido ao contato com o ar, sendo que esse ponto tem sido minorado através da utilização de perfis de alta resistência à corrosão atmosférica, cuja capacidade está na ordem de quatro vezes superior aos perfis de aço carbono convencionais, escassa mão de obra e equipamentos especializados para a fabricação e montagem, limitação na disponibilidade de alguns perfis estruturais, sendo sempre aconselhável antes do início de projetos estruturais, pesquisar a disponibilidade das peças (SILVA, 2015).</p><p>Normas da ABNT</p><p>O objetivo da normalização é o estabelecimento de soluções, por consenso das partes interessadas, para assuntos que têm caráter repetitivo, tornando-se uma ferramenta poderosa na autodisciplina dos agentes ativos dos mercados, ao simplificar os assuntos, usada em processos: de regulamentação, de acreditação, de certificação, de metrologia, de informação técnica, e nas relações comerciais. Consiste no processo de formulação e aplicação de regras para a solução ou prevenção de problemas, com a cooperação de todos os interessados. No estabelecimento dessas regras recorre-se à tecnologia como o instrumento para estabelecer, de forma objetiva e neutra, as condições que possibilitem que o produto, projeto, processo, sistema, pessoa, bem ou serviço atendam às finalidades a que se destinam, sem se esquecer dos aspectos de segurança, que fornece regras, diretrizes ou características mínimas para atividades ou para seus resultados, visando à obtenção de um grau ótimo de ordenação em um dado contexto (ABNT). Segue no quadro 4 algumas NBRs relacionadas ao uso do aço em estruturas da construção civil.</p><p>Quadro 4. Normas da ABNT para aço na construção civil.</p><p>NBR</p><p>ESPECIFICAÇÕES</p><p>NBR 8800: 2008</p><p>Projeto de estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto de edifícios.</p><p>NBR 15980: 2020</p><p>Perfis laminados a quente de aço para uso estrutural – Dimensões e tolerâncias.</p><p>NBR 15573: 2013</p><p>Edificações habitacionais — Desempenho Parte 1: Requisitos gerais.</p><p>NBR 7007:2016</p><p>Aço-carbono e aço micro ligado para barras e perfis laminados a quente para uso estrutural - Requisitos;</p><p>NBR 16775: 2020</p><p>Estruturas de aço, estruturas mistas de aço e concreto, coberturas e fechamentos de aço — Gestão dos processos de projeto, fabricação e montagem — Requisitos</p><p>Fonte: ABNT.</p><p>A NBR 16775 (ABNT, 2020) é uma das mais importantes e nova norma que cita os requisitos para a gestão dos processos de projeto, fabricação e montagem de estruturas de aço, estruturas mistas de aço e concreto, coberturas e fechamentos de aço, ela especifica os requisitos para a gestão dos processos de projeto, fabricação e montagem de estruturas de aço, estruturas mistas de aço e concreto, coberturas e fechamentos de aço, e se aplica a quaisquer organizações que realizem projetos ou fabricação ou montagem de estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto que pretendam, nela são encontrados as padronizações que o projeto deve ter em relação a gestão do projeto, os cálculos estruturais, montagem e a qualidade do aço utilizado. Esta norma foi executada porque apesar de se utilizar o aço a um bom tempo na construção civil, não existia ainda uma nbr reguladora especifica para o assunto, dando maior segurança ao cliente; e o fortalecimento da imagem do sistema construtivo em aço no mercado da construção, organizando e qualificando o setor.</p><p>Já a NBR 7007 (ABNT, 2016) é a norma que regulariza os requisitos gerais que o aço-carbono e aço microligado para barras e perfis laminados a quente que se empregam em estruturas metálicas para uso estrutural ou geral devem ter para serem utilizados na construção civil, ainda também normaliza a composição química e as propriedades mecânicas ideais para seu uso.</p><p>A NBR 15573 (ABNT, 2013) regulariza são os requisitos para os sistemas estruturais como os sistemas de pisos, vedações verticais internas e externas, coberturas e os sistemas hidrossanitário, visando maior conforto e praticidade aos ambientes construídos. Outros assuntos abordados por esta NBR são a estabilidade e resistência da estrutura construída, prevenção de incêndio, segurança dos ambientes, adequado controle de umidade, desempenho acústico e lumínico, resistência ao desgaste por uso, saúde, higiene e qualidade doa ar, conforto táctil, visual e antropodinâmico e adequação ambiental.</p><p>A NBR 15980 (ABNT, 2020) também foi uma norma que foi revisada este ano, ela padroniza as dimensões e a tolerância dos perfis laminados a quente para uso estrutural. Enquanto a NBR 8800 (ABNT, 2008) com base no método dos estados-limites, estabelece os requisitos básicos que devem ser obedecidos no projeto à temperatura ambiente de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edificações, nas quais os perfis de aço sejam laminados ou soldados, ou de seção tubular com ou sem costura; as ligações sejam executadas com parafusos ou soldas, podendo os perfis de seção tubular ter forma circular ou retangular (a forma quadrada é considerada um caso particular da forma retangular).</p><p>Outras normas, contidas na tabela 3, especificam outros critérios que devem ser considerados para a utilização das estruturas metálicas na construção civil, que vão servir de parâmetro para os cálculos envolvendo as estruturas metálicas escolhidas.</p><p>Tabela 3. Aços especificados por NBRs para uso estrutural.</p><p>Fonte: ABNT.</p><p>O USO DO AÇO EM CONTRUÇÕES DE RESIDENCIAIS</p><p>O Sistema Construtivo Light Steel Framing</p><p>O sistema construtivo Light Steel Framing é um dos tipos de aço utilizado para a construção de residências, constituído por quadros formados por perfis estruturais de aço conformados a frio com revestimento metálico, que consiste em uma proteção contra corrosão, geralmente estão ligados por parafusos autobrocantes e atarraxantes do tipo zincados, possui peças que favorecem a precisão da construção, diminuindo a incidência de ajustes e são utilizados poucos materiais para sua união, o que diminui o desperdício. As paredes da construção são chamadas de painéis estruturais, que são perfis galvanizados leves que possuem separação entre si de 400 até 600mm. Os pisos formados por perfis na horizontal possuem a mesma separação que as paredes. Estas formam as vigas de piso que suportam o contrapiso. A cobertura é completamente constituída por perfis de aço compostos por: caibros, cumeeira, viga de forro que serve de suporte para as placas estruturais que depois levarão as telhas (CHONG, 2016).</p><p>As fundações para o sistema LSF são mais econômicas do que outros sistemas construtivos, além de possuir menor peso comparado com a alvenaria estrutural. As fundações mais executadas para edificações residenciais são as fundações rasas, como as sapatas corridas e o radier, porém, a escolha da fundação depende também da tipologia e das características do solo onde será edificado. A fundação tipo laje radier é a fundação geralmente utilizada para construções em LSF, desde que o terreno permita sua execução. O radier funciona como uma laje que transmite as cargas da estrutura para o terreno e para a realização da ligação entre a fundação e a estrutura em LSF são utilizadas ancoragens metálicas que dependem do tipo de fundação e das solicitações que ocorrem na estrutura, sobretudo devidas a ação do vento, as ligações entre o painel e a fundação são firmemente ancorada (engastada na fundação), de modo a constituir painéis com a função de diafragma vertical para resistir às cargas laterais. A vedação da estrutura é realizada com alguns tipos de chapas e placas sendo os materiais mais utilizados no Brasil as Placas de OSB (Oriented Strand Board), Placas cimentícias e Placas de gesso acartonado (CHONG, 2106).</p><p>Figura 7. Construção em Light Steel Framing.</p><p>Fonte: Brasil Escola UOL.</p><p>Figura 8. Montagem do LSF.</p><p>Fonte: Revista Téchne ed. 147, 2009.</p><p>Telhas de aço para cobertura e fechamento</p><p>As telhas de aço têm sido cada vez mais utilizadas em coberturas e fechamentos de obras, pela sua boa durabilidade, leveza e diferentes geometrias, espessuras e acabamentos. Elas podem se apresentar de diversas maneiras,</p><p>como as onduladas, usadas em projetos onde a cobertura não é plana, as trapezoidais são mas utilizadas para cobrir amplos e favorece o escoamento da água, há ainda as zipadas e as curvas, que podem ser as calandradas, ou as multidobra. Algumas destas estruturas estão representadas nas figuras abaixo (ABDI, 2015).</p><p>Figura 9. Alguns tipos de telhas de aço.</p><p>Telha ondulada.</p><p>Telha trapezoidal.</p><p>Telha trapezoidal termoacústica.</p><p>Fonte: ABID, 2015.</p><p>Parafusos</p><p>Elementos que proporcionam a ligação entre as peças em uma estrutura são os parafusos. Os principais tipos de parafuso empregados nas ligações estruturais são:</p><p>· Parafuso comum ou ASTM A307: empregados em estruturas leves e em ligações de elementos secundários ou temporários.</p><p>· Parafuso de alta resistência ou ASTM A325/A490: empregados nas ligações principais e devem ser apertados conforme especificação com equipamento específico (torquímetro) (ABDI, 2015).</p><p>Ligações</p><p>Quando se trabalho como o aço existe detalhes que merecem nossa atenção, como as ligações que unem as partes das estruturas entre si ou a elementos externos, no aço estes são:</p><p>· Elementos de ligação: os enrijecedores, as placas de base, cantoneiras, de gusset, talas de alma e de mesa etc. permitindo ou facilitando a transmissão dos esforços.</p><p>· Meios de ligação – soldas, parafusos e barras roscadas, como os chumbadores. São elementos que unem as partes da estrutura para formar a ligação.</p><p>O bom desempenho de uma ligação depende diretamente de dimensionamento e detalhamento precisos, capazes de garantir que as resistências correspondentes aos estados-limites sejam maiores que as solicitações de cálculo e que as premissas de projeto possam ser devidamente atendidas na ligação real. As ligações aparafusadas são amplamente utilizadas na construção em aço por serem de fácil execução e controle (ABID, 2015).</p><p>Figura 10. Alguns exemplos de tipos de ligações.</p><p>Fonte: ABID, 2015.</p><p>Vedação em aço</p><p>· Painéis arquitetônicos de fachada – possui como vantagens a redução do peso dos painéis e novas opções de acabamento. Fixados com o apoio de perfis metálicos, os painéis podem sair de fábrica com revestimento de mármore ou granito, por exemplo.</p><p>· Painéis metálicos termoisolantes – São bastante empregados em obras industriais, especialmente para compor ambientes que demandam temperaturas controladas (ABID, 2015).</p><p>· Painel alveolar de concreto extrudado: é conformado em uma extrusora de alta capacidade de compactação do concreto de slump zero (figura 3.30). Possui resistência de 45MPa e é indicado para grandes vãos. A modulação segue a largura de 1,25m, espessuras de 15cm, 21,5cm ou 26,5cm, e comprimento conforme o projeto. Pode também ser usado como fechamento vertical (SALES, 2003).</p><p>· Steel deck: consiste na utilização de uma forma permanente de aço galvanizado, perfilada e formada a frio. Nesse sistema, o aço trabalha como forma para concreto durante a concretagem e como armadura positiva para as cargas de serviço, consiste numa laje composta por telha de aço galvanizado e uma camada de cimento. Para favorecer a aderência do concreto ao aço são conformadas mossas e ranhuras na chapa metálica que serve de superfície de ancoragem para o concreto. Não necessita de escoramentos para a concretagem da laje, que pode vencer vãos de 2,0 m a 4,0 m, dependendo da sobrecarga requerida para a laje. Com isso, os andares inferiores à instalação do steel deck ficam livres, permitindo o trabalho no local e proporcionando rapidez na execução da obra.</p><p>Figura 11. Laje mista.</p><p>Fonte: metalica.com.br</p><p>Desempenho estrutural e execução do cálculo estrutural</p><p>O relatório com o memorial das resistências estruturais e estabilidade global deverão conter os seguintes requisitos:</p><p>· Memorial de cálculo estrutural realizado por profissional habilitado atendendo as normas NBR 8800:2008 e NBR 14762:2010;</p><p>· Cargas laterais (cargas de vento) consideradas conforme a NBR 6123:1988, sendo o deslocamento horizontal no topo da edificação estabelecido pelo critério da NBR 14762:2010;</p><p>· Ancoragem da estrutura dimensionada conforme as cargas consideradas;</p><p>· O espaçamento entre montantes indicados na parede, a quantidade de travessas, bloqueadores e de barras de contraventamento;</p><p>· Considerar o peso próprio dos materiais e cargas de vento característica da região, atentando para a resistência das fixações entre perfis e para o espaçamento e espessura dos perfis cartola.</p><p>· Memória de cálculo: - hipóteses de cálculo – cargas consideradas – verificação da estabilidade dos perfis – dimensionamento das ligações (inclusive ancoragens) e estrutura de cobertura.</p><p>· Consideração das seguintes ações: cargas permanentes, variáveis ou excepcionais, análogas aos demais sistemas construtivos (CHONG, 2016).</p><p>Estrutura de aço aparente</p><p>Para as estruturas metálicas aparentes, recomenda-se a utilização dos aços resistentes à corrosão, podendo assim eventualmente ficar sem nenhum tipo de pintura quando empregada em atmosfera urbana, rural ou industrial não muito severa, para isto deve-se efetuar uma análise prévia do local e das condições de utilização sendo imprescindível que ocorram ciclos alternados de molhamento (chuva e umidade) e secagem (sol e vento), e que o aço esteja exposto a atmosferas que contenham substâncias químicas que favoreçam sua formação, como SO2 para que haja a formação da camada de pátina inibidora do processo corrosivo. O projeto estrutural deve evitar regiões de estagnação de água e resíduos, pois isso propicia a dissolução da pátina, essas regiões assim como partes da estrutura não expostas à ação do intemperismo, regiões de juntas móveis e frestas, devem ser convenientemente protegidas (INABA, 2020).</p><p>Vigas</p><p>As vigas são estruturas que estão submetidas ao esforço de flexão e trabalham como elementos, geralmente, horizontais de transmissão de cargas para os pilares ou outros elementos da estrutura, como até mesmo outras vigas, costumam ter perfis do tipo I, as seções mais comuns utilizadas como elementos de viga são as do tipo I e U laminados, perfis tipo I soldados, ou ainda perfis compostos como o duplo I, duplo U aberto ou duplo U fechado ou o sistema treliçado, elas muitas vezes são utilizadas expostas em residências junto com os pilares (SANTOS, 2019).</p><p>Pilar</p><p>Um pilar é um elemento estrutural vertical usado normalmente para receber os esforços diagonais de uma edificação e transferi-los para outros elementos, como as fundações. A figura 12 demonstra a ligação entre o pilar e a viga.</p><p>Figura 12. Viga x Pilar.</p><p>Fonte: Pinterest.</p><p>Figura 13. Estrutura de aço aparente.</p><p>Fonte: www.engenhariadecriacao.com.br</p><p>METODOLOGIA DA PESQUISA</p><p>A metodologia escolhida para a realização deste trabalho obedeceu a uma variedade de parâmetros a partir da qual se permitiu a realização de uma pesquisa científica de modo organizado, bem delimitado e criterioso. Onde se procurou materiais que gerassem soluções para os problemas levantados, hipóteses confirmadas/refutadas e objetivos sólidos, pertinentes e que respondesse as questões levantadas pelo problema sugerido.</p><p>Para alcançar os objetivos acima foi realizada uma revisão de literatura sobre estruturas metálicas na construção civil, em específico para residências. A busca foi feita nos bancos de dados da "Scielo”, e "Google Acadêmico”, utilizando os descritores:” Estruturas Metálicas”, “Construção Civil”, “Aço” e “Residências”. Depois de escolhidos os artigos pertinentes a pesquisa foi feita uma análise crítica do levantamento do tema, através desta análise foi possível encontrar respostas para as questões formuladas e também confirmar ou não as questões formuladas, e afirmações estabelecidas antes do trabalho de investigação.</p><p>RESULTADOS E DISCUSSÕES</p><p>A construção civil tem gerado muitos resíduos que podem se tornar um problema ambiental e gerar grandes prejuízos ao meio ambiente, no mundo, a construção civil é responsável por entre 15 e 50 % do consumo dos recursos naturais extraídos, por isto a busca de materiais que possam ser reciclados, que reduza a extração de matéria prima, redução</p><p>da poluição e redução dos custos sociais no gerenciamento de resíduos (MATUTI & SANTANA, 2019).</p><p>Gráfico 3. Perdas médias de alguns materiais de construção civil em canteiros brasileiros</p><p>Fonte: Instituto Centro de Capacitação e Apoio ao Empreendedor, 2015.</p><p>Além de o aço possuir a vantagem da reciclagem, podendo ser reutilizado na confecção de novas peças, ele ainda é um material que permite adaptações e ampliações sem que haja redução significativa do espaço interno e aumento da carga nas fundações. Na construção civil, um estudo detalhado do tipo de obra deve ser feito para a escolha do processo do sistema estrutural, que envolverá uma série de variáveis ligadas à estrutura e à própria obra, como os custos diretos do empreendimento, relação tempo × custo, peso da estrutura × valor da fundação – no caso da construção em aço – e a redução de resíduos provenientes da obra (ABDI, 2015).</p><p>O aço recebe tratamentos químicos e fisicos, para melhorar suas características e se enquadrar a realidade das necessidades da construção na qual será utilizado. Na escolha das peças para uma obra, esses tratamentos serão levados em conta, pois antes de começar a execução da obra esta deve ser previamente pensada e projetada, pois existem no mercado vários tipos de estruturas de aço que já possuem formas e dimensões padronizadas e precisa-se saber se estas correspondem as necessidades da obra, por isto a importância de um plano de montagem. Decisões tomadas na fase de elaboração de projeto interferem diretamente na produtividade obtida na montagem da estrutura na obra. Se ocorrerem repetições de peças em situações virtualmente idênticas ou mesmo semelhantes, o tempo de montagem será reduzido progressivamente (ABDI, 2015). Outra vantagem do aço e o seu menor peso, com parado com as estruturas de alvenaria, como podemos observar na tabela 4.</p><p>Tabela 4. Peso estimado da estrutura metálica em função dos diversos tipos de construção.</p><p>Fonte: metalica.com.br</p><p>Para construções de residências encontramos o uso do LSF, que tem se mostrado um sistema construtivo vantajoso em diversos aspectos, comparado a alvenaria estrutural, pois facilita o gerenciamento da obra. Trata-se de um sistema que reproduz os princípios da industrialização da construção civil, como a racionalização, padronização, coordenação modular e transformação do canteiro de obras em linha de montagem, além de apresentar relativa redução de custos, ser uma tecnologia limpa, diminuindo o uso de recursos naturais e entulho, podendo ser usado principalmente em construções habitacionais de médio e alto padrões, que demandam pouca carga e pequenos vãos (SOUZA, et. al., 2011).</p><p>Estruturas em aço aparente também podem ser utilizadas para construções de residências, mas recomenda-se que seja usado um aço resistente a corrosão, já que este ficara exposto a chuva e sol. Este tipo de estrutura além das vantagens acima trás a construção um ar de modernidade, mas seu uso deve obedecer às normas da ABNT, para garantir a qualidade e a segurança para os usuários.</p><p>CONCLUSÃO</p><p>O aço é usado pela humanidade a muito tempo e acompanha a evolução da sociedade, o aumento de seu uso trouxe a revolução industrial, ele foi escolhido para várias funções na sociedade por ser um material de fácil obtenção e de moldar, isto garante uma grande liberdade para seu uso. Na construção civil este material já vem sendo utilizado para compor, junto com a alvenaria, estruturas de concreto, mas agora vemos também que se encontra em outras partes das construções, isto se deve a liberdade que este dá aos projetos arquitetônicos, além de maior flexibilidade tanto para reformas como compatibilidade com diversos materiais, adequações, ampliações e menor carga nas fundações.</p><p>A substituição do concreto pelo aço trás benefícios para a construção civil como menor tempo de execução, a possibilidade de reciclagem, ela é eclética e duradoura e está em perfeito equilíbrio com o conceito de desenvolvimento ambientalmente sustentável, mas também trás desvantagens como falta de mão de obra qualificada e o custo maior que as estruturas de alvenaria, apesar de no Brasil possuir boas jazidas de aço.</p><p>Apesar do valor da construção com aço ser maior que a de alvenaria este tipo de estrutura tem crescido no mundo e no Brasil, devido as suas vantagens e o design moderno que estas estruturas proporcionam ao ambiente. Já existem empresas no Brasil que fabricam peças de aço que se encaixam as mais diversas situações e tipos de construções, estas peças passam por tratamentos químicos e físicos para atender as necessidades da construção civil. Para que possam ser utilizadas com segurança elas devem obedecer às especificações da ABNT onde também se deve consultar na hora dos cálculos os esforços que estas estruturas vão sofrer e se estão dentro de limites padronizados.</p><p>Das estruturas em aço mais utilizadas em construção de residências são o LSF que consiste no sistema construtivo industrializado caracterizado por um esqueleto estrutural leve composto por perfis de aço galvanizado a frio, que podem receber a complementação de placas cimentícias, podem ser uma opção de fechamento externo para edifícios. Como vantagens apresentam precisão dimensional, velocidade de execução, baixo peso próprio do sistema e menor perda de material (ABID, 2015). Os perfis são utilizados na composição de painéis estruturais de paredes, vigas de piso, vigas secundárias, treliças, tesouras de telhado, entre outros componentes. (SANTIAGO, et.al., 2010).</p><p>e as vigas e pilares aparentes, a primeira é uma estrutura muito leve de aço galvanizado que permite uma construção rápida e limpa, assim como as estruturas em aço aparente.</p><p>No Brasil a construção de alvenaria ainda é a mais utilizada, mas com tantas vantagens com certeza o mercado da construção em aço tende a aumentar e para que isto ocorra e necessário que o preço do aço seja mais acessível e que os profissionais envolvidos no seu manejo e administração tenham qualificação e um dos profissionais que devem possuir intimidade e possa dar contribuições para projetos contento estrutura de aços é o engenheiro civil, por isto a importância do estudo destas estruturas.</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>ABDI – Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial. Manual da Construção Industrializada – Conceitos e Etapas: Estrutura e Vedação, Asa Norte – Brasília, v.1, p. 104 – 143, 2015.</p><p>ALMEIDA, Paulo Vitor Silva; AUAD, Samys Fahndrich Dias Kopke. A importância da Estrutura Metálica na Construção Civil. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 5, n. 11, p. 23862-23869, nov. 2019.</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7007: Aço Carbono e Aço Microligado para Barras e Perfis Laminados a Quente para Uso Estrutural. Rio de Janeiro: ABNT, 2016.</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e Segurança nas Estruturas: Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edifícios. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.</p><p>CASTRO, Eduardo Mariano Cavalcante. 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