Normas Utilizadas no Sistema Construtivo Light Steel Framing #4

• Johnatan Poterala
• 11 de janeiro de 2021

O Light Steel Framing engloba uma série de normas específicas e relacionadas, que devem ser utilizadas e compreendidas pelos profissionais que irão atuar na área técnica. Neste post você vai compreender de forma aprofundada as normas ABNT NBR 14762, 6120, 6123, 15253, 6355 e as Diretrizes Sinat n.3 e n. 9.

Tempo de leitura: 15 minutos

Postagem #4

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A construção civil é uma atividade que sempre esteve presente na vida do homem em todas as civilizações do planeta. Desde os primórdios os seres-humanos tem criado novas técnicas construtivas, de modo a tornar o processo mais prático e ágil, e como temos visto de acordo com diversas novidades construtivas que surgem no mercado, este processo ainda está em evolução. O uso de novas tecnologias contribui com este cenário evolutivo, através da utilização de novos maquinários, facilidade de organização de informações, utilização de softwares capazes de automatizar tarefas repetitivas, agilidade na detecção de falhas entre outros fatores positivos.

A execução de uma edificação depende de diversas etapas as quais estão ligadas com as atividades técnicas que devem ser executadas, além da troca de informações entre os diversos profissionais envolvidos com a execução, desde o planejamento inicial até o acabamento da obra. Desta forma é imprescindível que o processo seja padronizado, de modo a assegurar as características técnicas desejáveis, tais como a qualidade, segurança, confiabilidade, eficiência e um ótimo custo benefício. Para que isto seja possível, é necessário que exista um órgão regulamentador, o qual deve ser responsável por estabelecer as condições técnicas mínimas exigíveis para uma determinada tarefa dentro da execução geral, através da disponibilização de acervo técnico para consulta pública de todos os envolvidos. Assim sendo, surge a necessidade da utilização de normas técnicas relacionadas com as diversas atividades relacionadas com o processo construtivo.

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No Brasil, as normas são padronizadas e regulamentadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas, a ABNT, desde sua criação, no ano de 1940. Este órgão é uma entidade privada, sem fins lucrativos e membro de diversas outras organizações regulamentadoras a nível mundial, tais como a ISO, Copant, AMN e IEC. A ABNT é responsável pela elaboração das Normas Brasileiras (ABNT NBR), elaboradas pelos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE).

Como o foco de nossos conteúdos é o Sistema Construtivo Light Steel Framing, neste post nós iremos abordar sobre as principais normas específicas e relacionadas com este sistema construtivo. A seguir, acompanhe a apresentação das normas ABNT NBR 14762, 6120, 6123, 15253, 6355 e as Diretrizes Sinat´s de números 3 e 9.

ABNT NBR 14762: Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados a Frio

A ABNT NBR 14762 apresenta as prescrições para o cálculo estrutural de perfis de aço leve, os quais são os modelos utilizados no Sistema Construtivo Light Steel Framing. Esta norma, a qual teve sua segunda edição no ano de 2010, substitui a edição anterior criada no ano de 2001.

A norma se baseia no método dos estados-limites e estabelece os requisitos básicos que devem ser obedecidos no dimensionamento, à temperatura ambiente, de perfis estruturais de aço formados a frio, constituídos por chapas ou tiras de aço-carbono ou aço de baixa liga, conectados por parafusos ou soldas e destinados a estruturas de edifícios. Ela também pode ser empregada para o dimensionamento de outras estruturas, além de edifícios, desde que sejam consideradas as suas particularidades, como, por exemplo, os efeitos de ações dinâmicas.

Ela tem como principal finalidade prescrever os métodos de dimensionamento dos perfis estruturais utilizados nos subsistemas da edificação, tais como paredes, lajes, cobertura, escada, entre outros. Estes métodos compreendem o Método da Largura Efetiva (MLE) o Método da Seção Efetiva (MSE) e o Método da Resistência Direta (MRD).  

Estes três métodos devem ser utilizados para o dimensionamento das cargas resistentes de acordo com os tipos de esforços solicitantes que as barras podem sofrer, tais como a compressão centrada, flexão simples, tração, esforço cortante, flexocompressão, flexotração e esforço cortante combinado com o momento fletor. Esta norma também fornece as prescrições para o dimensionamento das ligações parafusadas autobrocantes, as quais devem prever a resistência dos parafusos utilizados para as ligações metálicas das barras e o deslocamento máximo permitido para cada tipo de estrutura.

Lista de vídeos

Apresentação de um projeto estrutural de LSF

Apresentação de um projeto estrutural de LSF

Projeto Estrutural de Light Steel Framing

Projeto Estrutural de Light Steel Framing

Projeto Estrutural

Projeto Estrutural

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Nota: O Compreendendo o Sistema Construtivo Light Steel Framing desenvolveu um ebook que tem por objetivo ensinar de forma detalhada o processo do dimensionamento estrutural de barras estruturais em LSF através dos métodos MLE, MSE e MRD. Este material aborda um estudo de caso, o qual trata-se de uma concepção estrutural onde apresenta de forma detalhada o processo de desenvolvimento do cálculo estrutural para todos os tipos de esforços citados no parágrafo anterior. Este material possui 18 capítulos e conta com imagens explicativas, observações e comentários nos resultados de dimensionamento. Clique aqui para saber mais sobre este conteúdo exclusivo.

Esta normativa é responsável por designar as definições das seções, termos das equações matemáticas, especificações mínimas exigidas com relação à resistência e as propriedades mecânicas gerais do material e considerações sobre a durabilidade. A ABNT NBR 14762 também fornece os critérios de segurança para os estados limites últimos e de serviço, e os diversos tipos e ações, juntamente com os coeficientes de ponderação que devem ser adotados de acordo com os tipos de combinação de cargas.

ABNT NBR 6120: Cargas para o cálculo de estruturas de edificações

A ABNT NBR 6120 tem como objetivo determinar os valores de cargas que devem ser considerados para o dimensionamento das cargas solicitantes, independente do sistema construtivo que será utilizado para a execução de uma determinada edificação. Criada em Novembro de 1980 pelo Comitê Brasileiro de Construção Civil, tem como versão mais atual a que possui uma errata de Abril do ano 2000.

A norma fixa as condições exigíveis para determinação dos valores das cargas que devem ser consideradas no projeto de estrutura de edificações, qualquer que seja sua classe e destino, salvo os casos previstos em normas especiais, onde as cargas são classificadas em permanentes e acidentais.

Ela apresenta quatro quadros que devem ser consultados para a composição do cálculo das cargas solicitantes: o primeiro apresenta os pesos específicos aparentes para os principais materiais utilizados na construção civil; o segundo apresenta os valores mínimos que devem ser considerados para as cargas verticais, que também podem ser chamadas de sobrecargas ou cargas acidentais; o terceiro apresenta os valores de pesos específicos para os materiais de armazenagem e o último apresenta as considerações para a redução das cargas acidentais com relação ao número de pisos da estrutura.

Dentre estes quadros, os dois mais importantes são os dois primeiros, que apresentam os valores dos pesos específicos dos principais materiais utilizados na construção civil e os que mostram as sobrecargas de acordo com o tipo da edificação. Nota: A segunda aula do curso gratuito de desenvolvimento de projetos estruturais, que aborda sobre o dimensionamento das cargas solicitantes, abrange de forma detalhada cada um destes quadros. Clique aqui para participar desta aula.

ABNT NBR 6123: Forças devidas ao vento em edificações

A ABNT NBR 6123, criada em junho de 1988, fixa as condições exigíveis na consideração das forças devidas à ação estática e dinâmica do vento, para efeitos de cálculo de edificações, independentemente do sistema construtivo utilizado em determinada edificação. Esta Norma não se aplica a edificações de formas, dimensões ou localização fora do comum, casos estes em que estudos especiais devem ser feitos para determinar as forças atuantes do vento e seus efeitos. Resultados experimentais obtidos em túnel de vento, com simulação das principais características do vento natural, podem ser usados em substituição do recurso aos coeficientes constantes nesta norma.

A norma descreve de forma detalhada o processo que deve ser adotado pra o cálculo das forças devidas ao vento de acordo com diversos fatores da edificação que influenciam este tipo de carga, tais como a sua localidade, topografia, rugosidade do terreno, dimensões da edificação, altura sobre o terreno e fator estatístico. A normativa também apresenta definições dos principais termos relacionados com este tipo de esforço, tais como barlavento, sotavento, sobrepressão, sucção e pressão dinâmica do vento.

Nota: O Compreendendo o Light Steel Framing possui um curso gratuito sobre o dimensionamento das forças devidas ao vento, de acordo com a ABNT NBR 6123. Nesse curso você irá aprender de forma detalhada como realizar este tipo de dimensionamento, através da utilização de um estudo de caso, o qual é um projeto arquitetônico para exemplificação do processo. Clique aqui para se inscrever neste curso.

De forma resumida, o cálculo das forças devidas ao vento se dá através da equação q = 0,613 Vk², sendo q a pressão dinâmica do vento e Vk a velocidade básica do vento. Para a determinação de Vk deve ser considerada a equação Vk = V0 * S1 * S2 * S3, sendo V0 a velocidade básica do vento, S1 o fator topográfico, S2 o fator de rugosidade do terreno, dimensões da edificação e altura sobre o terreno e S3 o fator estatístico. Os termos V0, S1 e S3, tem seus valores atribuídos através das propriedades da edificação, e o valor do termo S2 é atribuído através da equação S2 = b * Fr * (z/10)^p, sendo b, p e Fr parâmetros meteorológicos de acordo com a categoria da edificação e z a altura sobre o terreno.

ABNT NBR 15253: Perfis de aço formados a frio, com revestimento metálico, para painéis estruturais reticulados em edificações – Requisitos gerais

A ABNT NBR 15253, a qual está em sua segunda edição, datada em 13/11/2014, estabelece os requisitos gerais e métodos de ensaios para os perfis de aço formados a frio, com revestimento metálico, para painéis reticulados utilizados em edificações e destinados à execução de paredes com função estrutural, estruturas de entrepisos, estruturas de telhados e de fachadas no sistema construtivo Light Steel Framing.

A normativa apresenta os requisitos técnicos do material que deve ser utilizado para a conformação das barras estruturais de Light Steel Framing, tais como o revestimento mínimo das bobinas de aço, que podem ser revestidas por zinco ou liga alumínio-zinco pelo processo contínuo de imersão a quente, as propriedades mecânicas e as considerações sobre a espessura das seções. Ela também designa as denominações dos perfis comerciais em guia e montantes, sendo o primeiro formado pela seção “U” e o segundo pela seção “Ue” (U enrijecido) e também dos perfis especiais.

A norma também padroniza as dimensões das seções e suas tolerâncias, designando os comprimentos para os elementos alma (bw), mesa (bf) e enrijecedor de alma (D), além das características das aberturas (furos) no perfis. Nota: A aula 1 do curso gratuito de desenvolvimento de projetos estruturais aborda de forma detalhada diversos assuntos técnicos relacionados com as seções das barras utilizadas em Light Steel Framing, tais como as seções padronizadas, tipos de perfis e suas utilizações além dos valores máximos da relação largura-espessura. Clique aqui para se inscrever neste curso. 

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ABNT NBR 6355: Perfis estruturais de aço formados a frio

A ABNT NBR 6355, a qual está sem sua segunda edição, datada em 30/11/2012, fixa os requisitos exigíveis dos perfis estruturais de aço formados a frio, com seção transversal aberta. Ela apresenta as definições, termos, requisitos do processo, materiais, chapas, aspectos estruturais entre outros tópicos essenciais para as barras estruturais utilizadas para a criação dos painéis reticulados.

A utilização desta norma é essencial para o dimensionamento das cargas resistentes de acordo com a ABNT NBR 14762, conforme os métodos já citados neste post (MLE, MSE e MRD), pois ela apresenta as prescrições de cálculo de acordo com propriedades geométricas dos componentes utilizados no sistema construtivo Light Steel Framing, tais como guias, montantes, cantoneiras, perfis Z e cartolas. Além das prescrições a norma também apresenta diversas tabelas com os valores das propriedades geométricas já determinadas para os perfis padronizados com as larguras de 90, 140 e 200 mm.

Estas propriedades geométricas compreendem o comprimento da alma (bw), comprimento da mesa (bf), comprimento do enrijecedor de alma (D), peso por metro linear (kg/m), Área (A), espessura (tf), raio interno (ri), momento de inércia no eixo x (Ix), momento de inércia no eixo y (Iy), constante de empenamento (Cw), momento de inércia à torção (J), módulo de resistência elástico (W), raio de giração no eixo x (rx), raio de giração no eixo y (ry), raio de giração polar (r0), entre outros.

Nota: O ebook Dimensionamento Estrutural em Light Steel Framing: de acordo com a ABNT NBR 14762 aborda de forma detalhada o dimensionamento estrutural de acordo com os métodos propostos nesta normativa, as quais utilizam todas as propriedades geométricas citadas para o cálculo das cargas resistentes, apresentando roteiro detalhado de dimensionamento, comentários dos resultados obtidos e análises técnicas utilizando-se de um objeto de estudo. Clique para saber mais deste material.

Diretrizes Sinat´s nº 3 e nº 9

Estes documentos não são necessariamente normas iguais as que apresentadas anteriormente, porém tratam-se de diretrizes as quais contem diversas informações relevantes sobre o Sistema Construtivo Light Steel Framing.

A diretriz nº 3, intitulada de Sistemas construtivos estruturados em perfis leves de aço zincado conformados a frio, com fechamentos em chapas delgadas, que está em sua segunda edição desde maio de 2016, apresenta as características dos perfis estruturais de aço zincado em conformidade com a ABNT NBR 15253. Ela apresenta os requisitos de desempenho estrutural dos sistemas de vedação vertical interno e externo, sistema de piso e sistema de cobertura. A norma também aborda sobre o desempenho térmico e acústico, durabilidade e manutenibilidadedas composições dos subsistemas utilizados no sistema LSF. 

A diretriz nº 9, intitulada de Sistema de vedação vertical externa, sem função estrutural, multicamadas, formado por perfis leves de aço zincado e fechamentos em chapas delgadas com revestimento de argamassa (fachada leve em steel frame), apresenta as características para a avaliação técnica deste tipo de subsistema, a qual estuda de forma detalhada os principais materiais utilizados em fachadas de LSF. A diretriz caracteriza os componentes, critérios de avaliação, resistência estrutural e estabilidade global, deformações, solicitações de cargas, segurança contra incêndio e outros itens.  

Neste post foram apresentadas as principais normas específicas e relacionadas com o Sistema Construtivo Light Steel Framing, além das Diretrizes Sinat´s de forma global. No decorrer deste post você pode perceber que nós disponibilizamos diversos links para que você possa acessar de forma detalhada os tópicos mais importantes abordados na apresentação destes materiais, tais como o dimensionamento estrutural através dos métodos da ABNT NBR 14762; dimensionamento das forças devidas ao vento de acordo com a ABN NBR 6123; padronização das seções, características e valores máximos da relação largura-espessura de acordo com a ABNT NBR 15253; cálculo das propriedades geométricas de acordo com a ABNT NBR 6355; Considerações das cargas verticais de acordo com a ABNT NBR 6120, entre outros itens elementares que devem ser compreendidos para a execução de atividades técnicas relacionadas com o desenvolvimento de projetos estruturais em LSF.

Nota: Para compreender com mais detalhes as aplicações destas normativas, se inscreva em nosso curso gratuito de Desenvolvimento de Projetos Estruturais em Light Steel Framing, clicando aqui!

No próximo post iremos abordar sobre os itens elementares que o profissional deverá ter em mãos antes de iniciar um projeto estrutural em Light Steel Framing, sendo os principais deles o arquivo de referência e o acerto técnico. Clique aqui para Acessar o próximo post!

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