A VERSATILIDADE DOS SISTEMAS DE COBERTURAS E

A VERSATILIDADE DOS SISTEMAS DE COBERTURAS E FECHAMENTOS
EM AÇO, NOS PROJETOS DE ARQUITETURA.
Arqtº. Ms. Eduardo Munhoz de Lima Castro
[email protected]
OBJETIVO
Este trabalho visa mostrar características que correspondem à versatilidade do
emprego de chapas de aço corrugadas para uso em coberturas e fechamentos.
Do ponto de vista estrutural há uma boa literatura nacional sobre o tema,
contudo, ao tratar-se das chapas corrugadas, especialmente telhas para o uso
proposto, o que se pode encontrar são fragmentos técnicos abordados a partir
de dados fornecidos pelos seus fabricantes.
Observa-se no mercado brasileiro uma gama diversificada de produtos
destinados tanto a cobertura quanto ao fechamento, tornando-se necessário o
conhecimento desses materiais quanto à aplicação, limites, processo de
montagem e configurações de fornecimento, auxiliando assim na escolha do
partido arquitetônico para o encapsulamento da estrutura (metálica ou de
concreto armado).
Palavras chave: Arquitetura com aço, Telhas de aço, Sistemas de cobertura,
Sistemas de fechamento.
RELEVÂNCIA DO ESTUDO
O aço é um produto altamente resistente, de grande durabilidade e do ponto de
vista plástico é um elemento arquitetônico flexível. Possui características
singulares de beleza e inspira modernidade de concepção arquitetônica.
Os
1
projetos que recorrem ao emprego do aço, principalmente em fechamentos e
coberturas, procuram obter o máximo partido desse elemento.
Com o surgimento de novos produtos para indústria da construção civil,
gradativamente vem se desenvolvendo uma nova maneira de erguer as
edificações, seja qual for sua função: comercial, industrial ou residencial.
Edificações
industriais
e
comerciais
partem
de
soluções
semi-prontas
empregando sistemas pré-engenheirados, obtendo prazos, custos e processo
construtivo garantido. Nota-se uma tendência de conjugação da estrutura
tradicional em concreto pré-moldado (figura 1) para o aço, formando um conjunto
misto em aço e concreto (figura 2), sendo o material metálico especificado
principalmente na cobertura.
Figura 1 – Estrutura pré-moldada
Foto: Eduardo Munhoz
Figura 2 – Estrutura mista aço-concreto
Foto: Eduardo Munhoz
Nesse viés, os fechamentos laterais anteriormente erguidos com alvenaria ou
estrutura de madeira e telhas de fibrocimento, cedem lugar aos perfis metálicos
leves e às chapas corrugadas trapezoidais ou senoidais, denominadas telhas de
aço (figura 3).
Dependendo do local aplicado e da arquitetura projetada
possuem especificações de composição bem singulares ao seu emprego.
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Figura 3 – Fechamento lateral de uma edificação comercial com telha metálica
Foto: Eduardo Munhoz
O mesmo acontece com a estrutura de cobertura. Pode-se notar uma pequena
migração da estrutura metálica convencional que emprega corte, usinagem,
soldagem (onde esse processo em alguns casos se faz no canteiro de obras)
para sistemas prontos treliçados metálicos (pré-engenheirados), feitos com
chapa fina de aço galvanizado (figura 4). Nesse sistema, ao chegar o produto no
canteiro, inicia-se sua montagem muito rapidamente. Esse processo representa
uma evolução no campo das estruturas de cobertura.
Figura 4 – Sistema treliçado em aço galvanizado
Foto: Eduardo Munhoz
3
Os processos construtivos atuais se diferem dos empregados há trinta anos
atrás, porém ainda observam-se em algumas obras raízes do tradicionalismo no
processo construtivo (figura 5).
Figura 5 – Edificação industrial com fechamentos laterais em alvenaria.
Foto: Banco de imagens do autor
Com o abastecimento do mercado interno pelas companhias siderúrgicas com
bobinas de aço galvanizado, ocorreu-se a expansão dessa matéria prima para
chapas corrugadas produzindo-se telhas de aço. As telhas de aço representam
um avanço significativo no modo de se construir a cobertura e o fechamento da
obra - fechamento lateral (figura 6), representando para os profissionais de
arquitetura e engenharia excelente solução.
Figura 6 – Fechamento lateral de hipermercado com telhas de aço pós-pintadas
Foto: Eduardo Munhoz
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As telhas de aço podem ser empregadas de várias maneiras. Nota-se que a
tendência marcante do uso do aço em coberturas está na diminuição do peso
estrutural e por conseqüência, redução nos custos de infra-estrutura. Outro fator
predominante é a diminuição da inclinação telhado. Possuem características
estruturais a fim de resistir aos carregamentos impostos pelo meio ambiente,
pela montagem e em alguns casos incorporam-se a estrutura de cobertura,
contribuindo com sua estabilidade.
Com a gama de produtos apresentada pelo mercado e as solicitações de projeto,
cabe ao arquiteto definir e especificar o que mais atenderá tecnicamente.
PERFIS TRADICIONAIS DE MERCADO
De acordo com a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnica), desde abril
de 2000, há dois tipos de perfis normatizados para o mercado de telhas (figura
7):
•
Telhas Onduladas: denominadas de Chapas de Aço Revestidas
Conformadas a Frio de Perfil Senoidal (NBR 14513)
•
Telhas Trapezoidais: denominadas de Chapas de Aço Revestidas
Conformadas a Frio de Perfil Trapezoidal (NBR 14514)
Figura 7 – Perfis tradicionais de mercado: trapezoidal e ondulado
Imagem: Arquivo do autor
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TELHAS TRAPEZOIDAIS
Possuem uma grande diversidade de tipos, em função da altura do trapézio. As
construções metálicas, em virtude da competitividade e do comportamento do
mercado passam por desafios constantes. Desta forma as telhas trapezoidais
começaram a figurar nos projetos e obras, e em algumas, promovendo grande
apelo visual (figura 8).
Figura 8 – Home Center de materiais para construção e bricolagem. Telha trapezoidal empregada
na fachada (revestimento) – sentido diagonal e vertical. O sentido das telhas de fechamento
propõem uma textura dinâmica e marcante, assim como as cores usadas que reforçam a marca
do estabelecimento comercial, criando uma identidade visual única.
Foto: Eduardo Munhoz
TELHAS ONDULADAS
No mercado brasileiro são usualmente empregadas em silos e coberturas de
galpões em arco. Pelo perfil não conter vinco, apresenta maior flexibilidade a
esse tipo de geometria de obra – tem mais resistência ao amassamento e a
quebra. Fora do Brasil tem múltiplo uso (figuras 9 e 10).
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Figura 9 – Cobertura em arco concavo & convexo
Fonte: http://www.bluescopesteel.com.au 1
Em países onde o emprego do aço é mais usual, podem-se encontrar
revestimentos de fachada com diversos tipos de materiais. Na figura 10, optou-se
pelo revestimento em chapa de aço perfil ondulado. Contando com o processo de
construção seca, as telhas são dispostas horizontalmente, de forma a compor
painéis, dispensando o tradicional emprego de argamassa, regularização e
pintura. O resultado permite pouca manutenção e longa durabilidade, além de
oferecer uma identidade visual única para o conjunto da obra.
Figura 10 – Revestimento externo de residência em chapa de aço pré pintada, cor alumínio.
Método construtivo no sistema a seco, onde produtos pré-engenheirados são empregados nesse
tipo de construção. Localização: Buderim, Queensland – Australia – Residência: Steve and Sue
Johnson
Fonte: http://www.bluescopesteel.com.au 2
1
Disponível em: <http://www.bluescopesteel.com.au>. Acesso em 02 abr. 2008.
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A versatilidade do emprego das chapas corrugadas de aço vão além do seu
exterior. Revestindo-se a estrutura de cobertura pelo lado interno (figura 11)
obtém-se um interessante trabalho de forro, acabado, com textura ondulada. A
estrutura de cobertura, em forma de sheed saiu da forma triangular convencional
para adaptar-se as curvas do novo projeto, sem perder o conceito de iluminação
e ventilação, características dessa tipologia de cobertura.
Figura 11 – Cobertura (telha ondulada) sobre estrutura metálica em forma de árvore.
Localização: Queensland – Australia - Cliente: Murilla Shire Council. Arquiteto:Paul Trotter
Fonte: http://www.bluescopesteel.com.au
2
3
3
Ibid., disponível em <http://www.bluescopesteel.com.au> Acesso em 02 abr. 2008.
Ibid., disponível em <http://www.bluescopesteel.com.au> Acesso em 02 abr. 2008.
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ARQUITETURA DAS CHAPAS DE AÇO CORRUGADAS
A falta de conhecimento sobre o emprego dos produtos provenientes do aço nos
projetos de arquitetura promove uma limitação espontânea de sua utilização,
resultando na adoção de edificações que por muitas vezes ocasionam diversas
patologias após a conclusão da obra. Projetar em aço, tomando-se como partido
o conhecimento da tecnologia de construção a seco, permite:
o
leveza estrutural,
o
racionalização do canteiro,
o
controle de custos e
o
agilidade operacional.
Segundo destaca Agopyan 4 os materiais devem ser selecionados especialmente
de forma a não comprometer o resultado final do planejamento e do projeto, uma
vez que as situações de aplicação são variáveis. Torna-se assim importante o
conhecimento do comportamento dos materiais em todas as etapas do processo
construtivo (figura 12):
Planejamento
Manutenção
Projeto
Montagem
Uso
(Operação)
Figura 12 – Processo construtivo
Fonte: AGOPYAN, Vahan
Nos projetos tradicionais, a função prevalece sobre a forma arquitetônica,
deixando-se de explorar por meios dos materiais metálicos um partido
arquitetônico, uma identidade visual. Um bom projeto pode-se tirar o máximo
4
AGOPYAN, 1995 apud CASTRO, 2005, p. 18-19.
9
proveito dos elementos metálicos que compõem seu fechamento. Algumas obras
se valem da textura da chapa corrugada (figura 13); outras, por sua cor e
acabamento (figura 14).
Figura 13: Textura da chapa de aço corrugada como elemento de identidade visual
Fonte: http://www.robertsonbuildings.com
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Figura 14 – Fechamento lateral de edifício comercial em telha painel de aço com isolamento
térmico, disposta horizontalmente. A identidade visual de um projeto concebe personalidade a
obra, caracterizando-se também por ser uma excelente ferramenta de marketing.
Foto: Eduardo Munhoz
5
Disponível em < http://www.robertsonbuildings.com> Acesso em 04 abr. 2008.
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COBERTURA
Ao projetar com aço deve-se levar em consideração o conjunto da obra, ao que
se diz respeito aos aspectos estruturais, assim como a estrutura da cobertura, o
tipo de telha e sistema de cobertura a ser adotado. O mesmo deve ser feito para
os fechamentos laterais. Pensar o projeto individualmente, ou seja, separando a
estrutura dos fechamentos e da cobertura poderá causar patologias sobre os
materiais empregados. Assim, o calculista poderá prever as cargas atuantes
evitando-se um dimensionamento estrutural maior do que o necessário.
Visivelmente a telha de aço é um material rígido em sua geometria o que não
impede de poder se empregar em qualquer tipo de cobertura: telhados em sheed,
arcos, uma água ou várias águas; como coajuvante da laje seca (em conjunto
com geomenbrana), em conjunto com o concreto – estrutura mista (figura 15);
enfim, deve-se sempre analisar a estabilidade e pontos de apoio que será
efetuada a cobertura metálica.
Figura 15 – Tesoura invertida apoiada sobre pilares de concreto armado (estrutura mista),
configurando-se por um telhado de apenas uma água.
Foto: Eduardo Munhoz
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RECOBERTURA COM GEOMEMBRANA
A versatilidade do aço permite que seja feito um trabalho de recobertura em
casos que seja necessário uma reforma no telhado. Esse processo, geralmente
executado por uma geomembrana, traz grandes benefícios, uma vez que a
cobertura não precisa ser removida, caso se apresente em boas condições de
resistência e estabilidade.
Um trabalho de reforma de cobertura permite, de uma maneira prática, que se
possa garantir isolamento térmico sobre o sistema existente ainda quando
houver esse tipo de solicitação.
O substrato de utilização deve compreender-se por uma base metálica,
convencionalmente chamada de roof deck que nada mais é do que uma telha
metálica de aço, que será preenchida com poliestireno expandido seguindo-se
ou não de um isolante térmico e por fim, desenvolvendo-se a geomenbrana
especificada. A base em aço garante resistência ao arrancamento dos fixadores
que são dispostos de modo a ancorar o sistema.
Geomembrana
Enchimento da
cavidade da telha
Telha de aço
existente
Figura 16 – Esquema de montagem de um trabalho de recobertura
Imagem: Eduardo Munhoz
FECHAMENTOS LATERAIS
O modelo de fechamento lateral empregado em grande escala nas edificações
comerciais é o tradicional sistema formado por bloco de concreto. Apesar do
baixo custo oferece lenta execução, possíveis acidentes, emprega mão de obra
de baixa qualidade, além de compreender-se em um trabalho de característica
artesanal (figura 17).
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Figura 17 - Fechamento lateral usualmente empregado na construção de galpão e área
comercial - processo convencional com emprego blocos de concreto.
Foto: Eduardo Munhoz
Em aço, tudo é possível, mesmo as mais diversas formas geométricas. O aço
empregado em revestimentos de fachada, não necessariamente precisa ser na
forma geométrica de telhas metálicas. A figura 18 mostra o fechamento lateral
montado com chapa de aço perfurada. Além de proteger a edificação, trabalha
como brise, evitando a insolação direta.
Figura 18 - Fechamento lateral empregando-se chapas perfuradas.
Foto: Eduardo Munhoz
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CONCLUSÃO
Ao iniciar um projeto cujo partido definiu-se trabalhar com produtos metálicos
para cobertura e fechamento lateral deve-se levar em consideração o conjunto
da obra. Analisam-se no mercado os diversos produtos existentes onde o foco
da decisão deve ser sobre qualidade e durabilidade, seguindo-se da relação
custo x benefício.
As chapas corrugadas empregadas tanto no fechamento quanto na cobertura
propõem um aspecto de modernidade quando aliadas a forma, cor e design da
edificação. Nesse sentido poderá tirar-se partido da textura do material
especificado, propondo-se uma aplicação e montagem de forma a proporcionar
uma identidade visual única.
O resultado da adoção do aço nos projetos de arquitetura está na limpeza e
organização do canteiro, praticidade para execução dos serviços, montagem
rápida e custos equacionados.
BIBLIOGRAFIA
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São Paulo, 2005. 233 f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade Presbiteriana Mackenzie,
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BLUESCOPE
STEEL.
Disponível
em
<http://www.bluescopesteel.com.au>.
Acesso em: 02 abr. 2008.
Eduardo Munhoz de Lima Castro
Arquiteto pela Belas Artes de São Paulo, especialista em marketing pela
FAAP/SP e mestre em Arquitetura e Urbanismo pelo Mackenzie/SP. Professor,
consultor de desenvolvimento de mercado, profissional com 23 anos de
experiência na indústria da construção civil onde colaborou em cargos
executivos na área técnica e comercial para empresas do setor de
impermeabilização, coberturas e produtos industrializados em aço, efetuando
diversas obras. Há 14 anos participa ativamente do setor da construção em aço,
desenvolvendo projetos, consultoria, execução de coberturas, fechamentos
metálicos, obras no sistema a seco e reformas. Contribuiu para o
desenvolvimento do mercado da fôrma laje metálica – steel deck implantando
seu emprego em diversas obras no país. Professor convidado da ABCEM
(Associação Brasileira da Construção Metálica), YCON – Formação continuada.
Profere palestras sobre arquitetura do aço e construção seca em cursos livres e
universidades. Atualmente exerce o cargo de coordenador de orçamentos para
Firestone Building Products Brasil.
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