OS BENEFÍCIOS DA UTILIZAÇÃO DE ESTRUTURAS METÁLICAS NA

CONTRUÇÃO DE GALPÕES INDUSTRIAIS

Jairo Valois Coutinho Neto1

Professor Alberto Hiltner2

RESUMO

Percebe-se, nos tempos atuais, a recuperação de uma crise no país e o crescente debate acerca de desenvolvimento sustentável não só ambiental, mas como um todo. Nesse contexto, o setor da construção civil responde por grande impacto na sustentabilidade, principalmente pelo uso dos materiais. O material mais comumente utilizado na construção é o concreto, que vai de encontro ás idéias divulgadas pela contemporaneidade, que envolvem sustentabilidade financeira, social e principalmente ambiental. A construção atual, com este tipo de material se apresenta cara, com gastos altos de água e maior gasto em vários outros quesitos quando comparados às construções em estruturas metálicas. As estruturas metálicas, nesse cenário, apresentam-se como um material adequado às necessidades das construções contemporâneas de galpões industriais. As vantagens das estruturas metálicas, principalmente do aço, são muitas, trazendo economia, rapidez, mobilidade, estética, sustentabilidade, entre tantos outros benefícios à construção dos galpões para atividades industriais. Sendo assim, é notavelmente recomendável que se use este tipo de estrutura nas construções de galpões industriais, prevendo as necessidades da sociedade contemporânea.

Palavras-chave: Estruturas metálicas; aço; galpões industriais; benefícios; estruturas em concreto.

INTRODUÇÃO

Observa-se, no contexto atual, a recuperação da economia brasileira de uma crise

financeira que atingiu principalmente o setor industrial. Outro fato notável na

contemporaneidade são os crescentes debates, incentivos e ações em todo o mundo

envolvendo a preocupação com o meio ambiente e sua degradação. O setor da construção

civil não está excluído deste debate, já que se apresenta como setor de grande interferência

nas questões ambientais.

O concreto, material mais comumente utilizado na construção civil no Brasil e os

demais materiais que são utilizados conjuntamente, apresentam resultados dissonantes das

atuais tendências e necessidades globais. A construção com esse tipo de material torna-se

mais cara, por demandar maiores investimentos financeiros, além de não poder ser 1Graduando em Engenharia Civil pela Universidade Católica do Salvador. E-mail:jvcn5@hotmail.com 2 Coordenador do Curso de Engenharia Civil da Universidade Católica do Salvador. E-mail: Alberto.hiltner@gmail.com.

considerada ambientalmente sustentável. A necessária utilização de água, madeira, e o

desperdício de materiais devido ao maior tempo da obra produzem impactos ambientais e

financeiros negativos.

Por outro lado, os metais, especialmente o aço, são materiais que permitem, em razão

de seus componentes e da forma como são produzidos e montados, a execução de uma obra

com menor investimento financeiro e temporal, além de preservarem o meio ambiente, sendo

alta ou totalmente recicláveis.

Diante da atual realidade brasileira, e do acima exposto, surgem alguns

questionamentos, dentre os quais: O aço realmente tem se apresentado o material mais

conveniente para a construção de galpões industriais? Por quê? Quais os benefícios em sua

utilização, e a extensão que podem ter?

O presente artigo tem por objetivo ressaltar os benefícios da utilização de estruturas

metálicas na construção de galpões industriais. Porém, tanto as vantagens quanto as

desvantagens do uso de tais estruturas serão observadas. Consta no presente estudo um

comparativo sistemático entre o emprego das estruturas metálicas e o do concreto na

construção civil convencional, observando fatores como a duração da obra, os gastos

despendidos, danos ambientais e garantia de qualidade, entre outros.

A escolha da abordagem do tema justifica-se pela crescente utilização do aço na

construção de diversos tipos de imóveis nas últimas décadas, em especial os industriais e

comerciais a partir da década de 1980, como afirma Cátia Mac Cord, em entrevista publicada

no site do CIMM – Centro de Informação Metal Mecânica. Apesar de só a partir daí (1980),

ter iniciado a utilização mais “popular” do aço, já em 1867/74, como informa Pfeil (...), foi

construída a primeira obra com estrutura de aço, a ponte de Eades sobre o rio Mississipi, em

St. Louis.

As estruturas de aço têm adquirido importância na construção civil ao longo do

tempo. Tal tema é de grande relevância e a discussão - tanto acadêmica, quanto profissional -

sobre as vantagens e desvantagens da utilização deste material em muito pode contribuir para

a expansão do seu uso, melhor conhecimento e aproveitamento dos seus benefícios,

principalmente no que tange à preservação do meio ambiente, racionalização de custos e

tempo de execução das obras.

A importância da abordagem do tema evidencia-se ainda por proporcionar incentivo à

comunidade acadêmica para que esta continue aplicando seus esforços nos estudos sobre o

uso de estruturas metálicas nas construções e seus benefícios.

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A metodologia utilizada para a elaboração do presente artigo consiste, basicamente, na

revisão e síntese da literatura encontrada acerca do assunto. Os estudos realizados tiveram 

como fontes de pesquisa referenciais bibliográficos, distribuídos entre livros e periódicos,

além dos referenciais eletrônicos, todos estes abordando utilização de estruturas metálicas e

de concreto na construção civil e seus comparativos.

Serão abordados no presente artigo, conceitos acerca de galpões industriais e dos

materiais aço e concreto detalhadamente. Serão mostradas, ao longo do texto, as vantagens e

desvantagens da utilização do material aço e comparativos entre este material e o concreto,

por ser este o material mais utilizado atualmente na construção civil. Um capítulo à parte, a

respeito da sustentabilidade do aço na construção será exposto, como forma de ressaltar uma

das características mais vantajosas e notáveis do aço. Ao final da explanação, o capítulo de

Considerações Finais indicará as ponderações feitas e conclusões obtidas pelo autor ao longo

do estudo realizado.

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1. OS BENEFÍCIOS DA UTILIZAÇÃO DE ESTRUTURAS METÁLICAS NA

CONSTRUÇÃO DE GALPÕES INDUSTRIAIS.

Pinho (2008) afirma que uma análise de viabilidade/qualidade correta da utilização de

sistemas estruturais de aço é por vezes prejudicada, devido aos paradigmas relacionados às

estruturas de aço. Dentre vários deles, observa-se os mais comuns, que são o alto preço, a

dificuldade com as interfaces, a necessidade de proteção contra fogo e a oxidação. O autor diz

que tais paradigmas, apesar de ainda existentes no meio técnico, não se sustentam.

Em alguns casos, observa Pinho (2008), o custo do aço é realmente maior do que o de

outros sistemas, inclusive os chamados convencionais. No entanto, o alto custo não significa

baixa adequação. As estruturas de aço são produtos industrializados que quando empregados

corretamente, podem trazer vantagens para o conjunto da obra, que ainda que possua um

custo específico maior, pode ter seu custo final reduzido.

A Revista Téchne (1999) reafirma estes argumentos, observando que construir em aço

pode ser realmente custoso devido às suas dispendiosas e necessárias proteções contra fogo

(os chamados retardadores de calor – placas de gesso, amianto, vermiculita ou lã de rocha,

mantas cerâmicas e tintas intumescentes). No entanto, a revista ressalta que é preciso analisar

as necessidades específicas de cada obra, pois, num empreendimento que não seja necessária

tanta velocidade de execução, a competitividade do aço torna-se mais difícil, já que é a

diminuição no cronograma e a redução de custos diretos e indiretos que trarão a diferença no

resultado da conta final. Observando-se de maneira isolada, a estrutura metálica é realmente

mais cara do que a estrutura de concreto.

Sobre o paradigma da oxidação, Pinho (2008) comenta que a decisão de durabilidade e

o controle do processo de deterioração, tanto do aço como de outros materiais, será do

engenheiro e ressalta que existem processos e produtos de proteção adequados a todas as

situações e ambientes, que podem trazer economia e aumento da vida útil esperada para a

estrutura.

O engenheiro Fernando Ottoboni Pinho, professor de Estruturas Metálicas e Pontes

Metálicas da Escola de Engenharia de Volta Redonda e vice-presidente da ABCE (Associação

Brasileira da Construção Metálica) comenta que a corrosão é a patologia que mais comumente

ataca as estruturas de aço, seguida por problemas nos detalhes construtivos, principalmente

nas ligações. No entanto, em entrevista à Revista Téchne em 1999, o engenheiro aconselha

que “a corrosão pode ser evitada com um esquema de pintura adequado, executado para evitar

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que as demais fases da obra possam danificá-la. Quanto aos detalhes, devem ser estudados de

forma minuciosa para evitar problemas de acesso, acúmulo de sujeira e umidade.”

Quanto aos problemas nas interfaces, como as trincas e aberturas em conseqüência

das várias movimentações dos materiais de vedação e da estrutura, encontra-se

recomendações em vários estudos para soluções em alvenarias, painéis de vedação e

interfaces aço-concreto. (PINHO, 2008)

O paradigma que envolve a resistência do aço contra o fogo também é rebatido por

Pinho (2008), que diz ser este assunto já amplamente estudado e normatizado. O autor

argumenta o conhecimento da necessidade de pinturas como prevenção às intempéries e do

fato de que elementos de aço que não se enquadram nas isenções de norma e não têm

resistência intrínseca devem contar com uma proteção adicional contra o fogo, que, porém,

não inviabiliza a estrutura.

Para ressaltar ainda mais as vantagens do aço, Pinho (2008) cita a rapidez das

estruturas, a sua flexibilidade, precisão, alta resistência e reciclabilidade.

A rapidez das estruturas de aço é, para Pinho (2008) o ponto que talvez mais

impressione as pessoas. Quando comparada com outros tipos de estrutura, a estrutura de aço

mostra rapidez e eficiência na fase de montagem, o que traz retorno mais rápido do capital

investido, evita o atraso do início das obras.

A flexibilidade das estruturas de aço é um dos fatores mais decisivos para a escolha

utilização das estruturas de aço na indústria devido à sua dinâmica de processos e alterações.

(PINHO, 2008)

A facilidade das interfaces com equipamentos e outros elementos industrializados

ligados à estrutura, se deve à precisão milimétrica intrínseca do aço. Tal precisão é utilizada

ainda em gabaritos para níveis, prumos e alinhamentos, trazendo maior desempenho de outras

atividades durante a obra. (PINHO, 2008)

A alta resistência do aço possibilita elementos estruturais menores, com capacidade de

vencer grandes vãos, e é conhecida até mesmo por quem trabalha exclusivamente com

concreto armado. (PINHO, 2008)

Além de todas as vantagens citadas acima, Pinho (2008) comenta a reciclabilidade

total do aço lembrando da crescente consciência ecológica na atualidade e que o aço é um dos

materiais mais recicláveis do mundo.

Gervásio (2008) afirma que ao observar as muitas fases do ciclo de vida de uma

estrutura metálica, é possível identificar facilmente as vantagens destas estruturas em relação

a outros tipos de construções.

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Dadas as características do aço, em termos de resistência e ductilidade, as estruturas metálicas permitem a construção de superfícies com grandes vãos livres, pilares mais esbeltos e fachadas mais leves. Assim, as estruturas metálicas permitem uma maior liberdade da imaginação na concepção da obra. Ao mesmo tempo, a existência de espaços amplos, livres de obstáculos interiores, facilita a alteração ou extensão da estrutura de forma a adaptar-se a novos requisitos funcionais ou estilos de vida. (GERVÁSIO, 2008)

Da mesma forma que Pinho (2008) e Gervásio (2008), Bellei (1998) cita as principais

vantagens das estruturas de aço e as descreve. A primeira delas é a alta resistência do material

em seus vários estados de tensão (tração, compressão, flexão, etc). Mesmo possuindo secções

com áreas relativamente pequenas, os elementos estruturais de aço são capazes de suportar

grandes esforços. É por esta razão que as estruturas em aço, ainda que densas (7.850 kg/m3),

são mais leves do que elementos feitos em concreto armado.

Figura 1: Galpão com estrutura metálica na construção do Centro de Distribuição Tramontina em Simões FilhoFoto: Jairo Valois

A segurança no trabalho é outro ponto positivo oferecido pelos elementos de aço, pois

este é um material único, homogêneo, com limite de escoamento, ruptura e módulo de

elasticidade bem definidos. Construir com aço diminui o prazo final da construção, pois seus

elementos são fabricados geralmente em série em oficinas e sua montagem é mecanizada

(BELLEI, 1998)

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O fácil desmonte e substituição dos elementos de aço contribuem para que os diversos

elementos da estrutura sejam da mesma forma facilmente reforçados ou substituídos. A

possibilidade de reaproveitamento do material é outra grande vantagem. (BELLEI, 1998)

Uma lista de vantagens no uso de estruturas metálicas foi apresentada pelo Fórum da

Construção, em seu Boletim de nº 122.

Vantagens no uso do aço:O sistema construtivo em aço apresenta vantagens significativas sobre o sistema construtivo convencional:A – Liberdade no projeto de arquitetura:A tecnologia do aço confere aos arquitetos total liberdade criadora, permitindo a elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante.B – Maior Área Útil:As secções dos pilares e vigas de aço são substancialmente mais esbeltas do que as equivalentes em concreto, resultando em melhor aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil, fator muito importante principalmente em garagens.C – Flexibilidade:A estrutura metálica mostra-se especialmente indicada nos casos onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc.D – Compatibilidade com outros materiais:O sistema construtivo em aço é perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e blocos, lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis de concreto, painéis “Dry-wall”, etc).E- Menor prazo de execução:A fabricação da estrutura em paralelo com a execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, pode levar a uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado com os processos convencionais.F – Racionalização de materiais e mão-de-obraNuma obra, através de processos convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. A estrutura metálica possibilita a adoção de sistemas industrializados, fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido.G – Alívio de carga nas fundaçõesPor serem mais leves, as estruturas metálicas podem reduzir em até 30% o custo da fundações.H – Garantia de QualidadeA fabricação de uma estrutura metálica ocorre dentro de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial.I – Antecipação do ganhoEm função da maior velocidade de execução da obra, haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido.J – Organização do canteiro de obrasComo a estrutura metálica é totalmente pré-fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros a ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens, reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais. O ambiente limpo com menor geração de entulho, oferece ainda melhores condições de segurança ao trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes na obra.L – Precisão construtivaEnquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida em centímetros, numa estrutura metálica a unidade empregada é o milímetro. Isso garante uma estrutura

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perfeitamente aprumada e nivelada facilitando atividades como o assentamento de esquadrias, instalação de elevadores, bem como redução no custo dos materiais de revestimento.M – ReciclabilidadeO aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas.N – Preservação do meio ambienteA estrutura metálica é menos agressiva ao meio ambiente pois além de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a emissão de material particulado e poluição sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a madeira. (FÓRUM DA CONSTRUÇÃO)

Figura 2: Galpão com estrutura metálica na construção Figura 3: Operário sobre o edifício metálico dado Centro de Distribuição Tramontina em Simões Filho construção do Centro de Distribuição Tramontina em Foto: Jairo Valois Simões Filho

Foto: Jairo Valois

Uma desvantagem dos elementos de aço, citada por Bellei (1998) e por ele chamada de

“pequena” é a suscetibilidade à corrosão. Tal característica requer uma camada de tinta ou

outro tipo de cobertura de proteção, conforme afirmado anteriormente por Ottoboni (1999).

Porém, Bellei (1998) ressalta que as usinas nacionais já vêm fabricando aços com alta

resistência à corrosão atmosférica.

O Portal Metálica3 apresenta uma análise comparativa abordando as estruturas de aço,

confrontando-as com a estrutura de concreto. São ressaltadas, primeiramente, as implicações

na arquitetura no sentido estético, observando-se o arrojo e a modernidade embutidas nas

estruturas metálicas bem elaboradas arquitetonicamente. As vigas de aço são consideradas

soluções leves e econômicas, pois tem resistência elevada e baixo peso, permitindo a

execução de obras diversas.

Algumas implicações resultantes das excelentes propriedades mecânicas do aço são

consideradas pela análise, como o espaço ocupado por colunas, que é menor em relação às

colunas convencionais e implicam em redução do número de pilares necessários.

3 Portal sobre arquitetura e construção em estruturas metálicas. Disponível no endereço www.metalica.com.br

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A altura do conjunto viga-laje, que em concreto armado pode ser estimada pela relação

h = vão/10, tem, para uma mesma viga de aço a relação h = vão/20. ou seja, a altura do

conjunto viga-laje em Estruturas Metálicas irá representar cerca de 2/3 da altura do conjunto

viga laje em concreto convencional.

De acordo com o portal,

em termos práticos, isto pode representar uma redução de 0,4m na distância entre pisos, compostos de lajes com seis metros de vão, mantendo-se constante o pé direito livre (cota do piso-cota da face inferior da viga do pavimento superior). Estas razões podem, conforme o projeto em estudo, levar a substanciais reduções das áreas totais de Alvenarias e Revestimentos. É importante ressaltar que se a limitação imposta pela legislação local for representada pela altura total do edifício, é possível o ganho de um ou mais pavimentos. (PORTAL METALICA, 2010)

A economia nos prazos também é abordada pela análise, que afirma que dependendo

do tipo de edificação, tal redução pode alcançar até 29% em relação a outras construções com

outros materiais, conforme gráfico apresentado a seguir.

Gráfico 1: Redução dos custos na construção em aço Fonte: Portal Metálica – www.metalica.com.br

 

A precisão de orçamento é outro fator positivo analisado. Utilizando-se estruturas de

aço, “a construção, transforma-se em uma simples tarefa de montar”, nas palavras do Portal.

A precisão das estruturas estende-se aos demais itens na regularização das lajes, nos

revestimentos das alvenarias, instalações de tubulações de utilidades, esquadrias, elevadores

etc. as estruturas de aço são entregues montadas, em preço já estabelecido, o que reduz

notavelmente a dispersão orçamentária na construção.

A análise ressalta, por fim, que a definição correta da opção construtiva de um

empreendimento imobiliário depende de uma avaliação criteriosa e análise de acordo com o

contexto, diversidade e particularidade de cada edificação e do processo operacional de cada

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construtor. Por estas razões não é possível apresentar números, reduções e percentuais em

valores absolutos e indiscutíveis a respeito da construção em aço.

Figura 4: Construção Salvador Norte Shopping em São Cristóvão com estruturas metálicas Foto: Jairo Valois

No entanto, sabe-se que a utilização do aço pode ter pontos negativos. A Revista Téchne

(1999) publicou um quadro comparativo das vantagens e desvantagens do aço, que ordena de

maneira apropriada e sistemática os pontos positivos e negativos do material.

Balança do açoPrincipais vantagens e desvantagens das estruturas metálicasVantagens DesvantagensRapidez na execução da estrutura

Possibilidade de montagem e desmontagemda estrutura, permitindo a reutilização domaterial em outra obra

A tecnologia limpa torna possível aexecução de ampliações e reformas semperturbar os usuários

Menor peso e volume da estrutura comconseqüente alívio das fundações e maiorespaço para a utilização dos ambientes

Trata-se de um sistema estrutural de

Desembolso único para a aquisição da estrutura – as siderúrgicas vêm tentando resolver o problema com o parcelamento dos pagamentos.

Falta de fornecedores nacionais de componentes industriais para panos, lajes, paredes internas, vedações e juntas

Exige cuidados especiais para que as movimentações diferenciadas dos componentes estruturais e dos panos eparedes não resultem em patologias. Uma solução é executar a alvenaria independente da estrutura para que a parede não trabalhe

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precisão, que possibilita juntas e folgasmilimétricas e, portanto a opção de comprade todos os componentes da obra corre comantecedência

Garantia da qualidade do material por setratar de um produto industrializado

Diminuição do desperdício

Redução da área do canteiro de obras e doespaço para estocagem

Ganho de novos pavimentos em um mesmolimite de gabarito devido a diminuição daaltura do vigamento

solidarizada

Exige cuidados com relação à composição dos materiais para impedir agressões químicas

Ao retirar massa do edifício, a estrutura metálica piora as condições de conforto térmico com menor massa. O materialfica mais suscetível à propagação do calor, o que recomenda tratamento termoacústico

Falta de fornecedores nacionais de perfis laminados

Medidas adicionais de proteção para aumentar o tempo de resistência da estrutura metálica ao fogo

Falta de normas técnicas brasileiras, por exemplo, para dimensionamento de estruturas metálicas em situação de incêndio

Preço elevado da estrutura quando analisada de forma isolada

Fonte: Revista Téchne no 36 (1999)

1.1 Os edifícios industriais

Na definição de Bellei (1998), “edifícios industriais são construções, geralmente de

um pavimento, que têm por finalidade cobrir grandes áreas destinadas a diversos fins, como

fábricas, oficinas, almoxarifados, depósitos, hangares etc.”. O referido autor destaca ainda

que, nos projetos de galpões industriais devem ser considerados, especialmente, os seguintes

elementos: “locação e dimensões dos equipamentos que serão abrigados; circulação;

movimentação de cargas; iluminação e aeração; condições e tipo de terreno”.

É nesse mesmo sentido o conceito de galpões industriais utilizado pelo IBS – Instituto

Brasileiro de Siderurgia, in verbis: “Os galpões são construções geralmente de um pavimento,

constituídos de colunas regularmente espaçadas com cobertura na parte superior e, às vezes,

também nas laterais, se estendendo por grandes áreas e destinados à utilização comercial,

industrial, agrícola ou mesmo civil”.

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Figura 5: Construção de galpão com estrutura mista Figura 6: Construção metálica com vigas em concretona obra Crown Corck em Estancia, Sergipe na obra Crown Corck em Estancia, SergipeFoto: Jairo Valois Foto: Jairo Valois

Ainda em consonância com Bellei (1998), os galpões industriais podem ser de vão

simples (isolados) ou de vãos múltiplos, e cada um deles apresenta diversas variações. Os

primeiros podem ser: (a) edifícios com coluna simples e tesoura – uma das mais antigas

formas de galpões, porém a mais econômica; (b) edifício com coluna simples e treliça; (c)

edifício com coluna simples e tesoura, para ponte rolante leve; (d) edifício com coluna

entreliçada ou travada e tesoura; (e) edifício com pórticos em alma cheia; (f) edifícios em

pórtico de alma cheia com vigas de rolamento. Os edifícios com vãos múltiplos, por sua vez,

subdividem-se em: (a) tesouras suportadas por treliças; (b) pórticos em alma cheia geminados.

Os elementos estruturais inerentes aos galpões industriais são as terças, as escoras do

beiral, os tirantes, a cumeeira, as vigas de tapamento, as colunas de tapamento, os

contraventamentos horizontais, os contraventamentos verticais, as placas de base, os

chumbadores, as tesouras, as vigas de pórtico, as vigas internas do pórtico, as colunas, as

vigas de rolamento, as juntadas soldadas e as juntas parafusadas, telhas, conexão do pórtico,

treliças, e lanternim.

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As peças componentes de galpões industriais supramencionadas são as comumente

utilizadas, contudo, podem variar a depender do tipo/finalidade do edifício industrial a ser

construído. Para saber quais peças a serem utilizadas e o tipo de galpão industrial a ser

construído, o Instituto Brasileiro de Siderurgia, destaca alguns questionamentos que devem

ser feitos previamente, transcritos abaixo como o original:

A - Finalidade ou Processo Industrial a que o galpão se destina:• dimensões do pé direito;• dimensões dos vãos longitudinais e transversais;• locação e dimensões de aberturas;• necessidade de lanternim;• necessidade de ventilação lateral;• necessidade de calha, etc.B – Ordem Econômica:• base da coluna: rotulada ou engastada;• perfis disponíveis: soldados ou laminados;• tipo da estrutura: alma cheia ou treliçada.C – Arquitetura do Galpão (que estão também ligados à finalidade ou processo a que a estrutura se destina):• disposição dos tapamentos laterais e frontais ao longo das filas e eixos;• posição relativa dos tapamentos laterais e frontais e as colunas: mais afastados ou menos afastados;• tipos de revestimento dos tapamentos laterais e frontais e cobertura;D – Ações Atuantes:• magnitude das cargas permanentes;• sobrecarga na cobertura;• cargas de vento;• deformações e deslocamentos permitidos;• magnitude e tipo (estático ou dinâmico) das cargas de equipamento. (INSTITUTO BRASILEIRO DE SIDERURGIA)

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Figura 7: Construção em estrutura metálica do Centro de Distribuição das Casas Bahia em Camaçari, Bahia em sua fase inicial Foto: Jairo Valois

1.2 A sustentabilidade do aço na construção civil

Observa-se, nos tempos atuais, a maneira insustentável com que os recursos naturais

são consumidos nos países industrializados.

Sustentabilidade na construção civil é um tema de extrema importância, tendo em

vista o impacto ambiental causado pela indústria da construção por vários motivos, incluindo

nestes, atividades como a ocupação de terras, extração de matérias-primas, produção e

transporte de materiais, construção de edifícios e geração e disposição de resíduos sólidos.

Segundo Maydl (2004 apud GERVÁSIO 2008), na União Européia, todas as matérias

primas obtidas na superfície da terra são utilizadas na construção e é desta que provém mais

de um quarto de todos os resíduos sólidos produzidos.

No Brasil, a criação do Conselho Brasileiro de Construção Sustentável - CBCS

(www.cbcs.org.br) foi a iniciativa mais recente e relevante e no assunto. A atitude partiu da

necessidade da adoção de boas práticas de sustentabilidade e da criação de uma forma

estruturada de interação com outros setores, como também a promoção do desenvolvimento

sustentável através da geração e disseminação de conhecimento e da mobilização da cadeia

produtiva da construção e seus consumidores. (FELDMANN, 2007)

Para que haja uma construção sustentável é necessário adotar os princípios do

Desenvolvimento Sustentável no contexto da construção, realizando a análise das matérias

primas ao longo de toda a sua vida útil, trazendo equilíbrio entre o ambiente natural e o

construído. Munhoz e Coelho (2008), em relação a tal equilíbrio, afirmam que

toda edificação de uma cidade faz parte de uma teia, de um contexto, de uma história. Todo produto usado na sua construção tem um ciclo de vida específico, relacionado a outros. Uma edificação nunca está só. Ela está impactando e sendo impactada pelo ambiente social, cultural, econômico e interagindo com as forças da natureza. Sendo assim, não é possível que uma construção, sozinha, seja sustentável.  As edificações de uma época refletem os valores predominantes de sua cultura. (MUNHOZ & COELHO, 2008)

Gervásio (2008) ressalta a necessidade da promoção de “práticas e técnicas eco-

eficientes na indústria e de tornar mais eficiente a utilização e gestão dos recursos e dos

resíduos”, afirmando que estes são requisitos fundamentais do Desenvolvimento Sustentável,

e que a indústria do aço ocupa lugar de extrema importância neste sentido.

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O potencial de reciclagem do aço é um de seus benefícios mais reconhecidos. Porém, a

quantidade de material reciclado utilizado na produção de aço relaciona-se com seu processo

de produção. (GERVÁSIO, 2008)

O aço contribui para a sustentabilidade de uma construção não somente enquanto

material; as estruturas metálicas em si possuem características que correspondem aos

objetivos da construção sustentável. Tais objetivos visam, de acordo com Gervásio (2008), a minimização do consumo de recursos naturais e a maximização da sua reutilização, a utilização de recursos renováveis e recicláveis, a proteção do ambiente natural, a criação de um ambiente saudável e não tóxico e a procura de qualidade na criação do ambiente construído.

Gervásio (2008) lista, de acordo com os princípios acima citados, as linhas gerais para

conduzir uma construção mais sustentável:

i) ter uma abordagem integrada de ciclo de vida do projeto considerando os fundamentos da construção sustentável, desenvolvendo soluções otimizadas (estética, custo, vida útil, manutenção, consumo de energia...)ii) ter em consideração as qualidades ambientais dos materiais no projeto e no produto final;iii) centrar a concepção funcional sobre a fase de exploração (longa vida útil, durabilidade das componentes, flexibilidade da funcionalidade do edifício, bem como na reabilitação e da facilidade de desconstrução das diversas componentes).

Figuras 8 e 9: Construção metálica do TreeFiel em Ilhéus, Bahia.Foto: Jairo Valois

A pré-fabricação das estruturas metálicas conduz a eficiência no processo de

construção, bem como a rapidez, minimização dos riscos e prejuízos da obra. Por serem

estruturas relativamente leves, as fundações são mais reduzidas, o que preserva o solo de

fundação e reduz a movimentação de terras. (GERVÁSIO, 2008)

A vida útil do aço também é percebida como mais vantajosa em termos ambientais.

Pode-se contar com o desmantelamento das estruturas fora de uso e reconstruí-las em outros

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locais onde seja necessário. Caso o destino final seja a demolição, a solução é a reciclagem,

plenamente viável quando se trata de aço, que pode ser reciclado inúmeras vezes sem perder

qualquer uma das suas qualidades, colaborando com a minimização do consumo de recursos

naturais e melhor aproveitamento na reutilização de tais recursos. (GERVÁSIO, 2008)

Assim, percebe-se o quanto é vantajoso utilizar o aço quando o objetivo é preservar o

meio ambiente. A construção sustentável e o aço podem caminhar lado a lado, se observados

os princípios da sustentabilidade e se bem aproveitadas forem as características oferecidas

pelo material.

2. AÇO

2.1 Definições

Palma (2007) define aço como uma liga metálica essencialmente composta de ferro e

pequenas quantidades de carbono (0,002% até 2%, porém com 0,18% a 0,25% na construção

civil) e quem tem propriedades específicas, principalmente resistência e ductilidade.

Bellei (1998) define o aço como “um composto quase totalmente de ferro (98%), com

pequenas quantidades de carbono, silício, enxofre, fósforo, manganês etc.” O carbono é o

material que mais exerce efeito sobre as propriedades do aço, que são bem definidas. Tais

propriedades consistem na “alta resistência mecânica (comparada com qualquer material

disponível) e a dutibilidade (capacidade que o aço tem de se deformar antes da ruptura)”.

(BELLEI, 1998)

De acordo com Pinho (2005), as estruturas de aço são constituídas por um grupo de

peças, que após serem unidas, formarão um conjunto estável que sustentará a construção. À

união dessas peças no canteiro de obras, dá-se o nome de montagem, processo realizado

posteriormente à produção das peças na indústria, e o respectivo transporte até o local da obra.

2.2 Processo de fabricação

O aço é obtido basicamente a partir de duas matérias-primas: o minério de ferro e o

carvão mineral. Tais materiais são encontrados na sua forma pura e precisam ser previamente

preparados, para que consumam menos energia e contribuam na operação do alto forno e da

aciaria, trazendo eficiência ao processo de fabricação do aço. (PALMA, 2007)

16

O processo de fabricação dos aços pode ser resumido em quatro grandes etapas: o

preparo das matérias primas (coqueria e sinterização), a produção do gusa (alto-forno), a

produção do aço (aciaria) e a conformação mecânica (laminação). A coqueria consiste na

eliminação das impurezas do carvão mineral e a sinterização, na aglomeração das partículas

que resultará no sínter, que possui dimensão superior a 5mm de diâmetro médio. Tal

aglunitação deve ocorrer antes do início do processo de obtenção do gusa, no qual são

indesejáveis os finos e minérios. (PALMA, 2007)

Ferro gusa consiste no produto da primeira fusão do minério de ferro e possui em si

em torno de 3,5% a 4,0% de carbono. Na segunda fusão do ferro gusa, obtém-se o ferro

fundido, onde são feitas adições de outros materiais até que o teor de carbono entre 2,5 a 3,0%

seja atingido. Refinando-se o gusa em equipamentos apropriados, ou seja, diminuindo os seus

teores de carbono, silício e enxofre, obtém-se o aço, liga metálica constituída basicamente de

ferro e carbono. (PALMA, 2007)

Para obter-se o ferro gusa, é utilizado o alto-forno, que tem sua energia térmica e

química e adequação de uma segura permeabilidade garantidas pelo carvão mineral. Seu

princípio básico de operação consiste na retirada do oxigênio do minério, que então é

reduzido a ferro, através da combinação do carbono presente no coque com o oxigênio do

minério em uma reação exotérmica. Em processo simultâneo, a combustão do carvão com o

oxigênio do ar fornece calor para que o metal reduzido seja fundido.

O ar necessário para queima do coque é aquecido previamente e injetado sob pressão

através das ventaneiras. O coque entra em combustão ao entrar em contato com o ar na

temperatura de 1000ºC. Assim, gera calor e reduz o minério de ferro, originando o ferro-gusa

e a escória. A temperatura no interior do alto-forno atinge até 1500ºC. Após esse processo, o

gusa líquido é despejado nos carros-torpedo, que passarão por uma estação de dessulfuração,

onde o enxofre será reduzido a teores aceitáveis.

O próximo passo consiste na transformação do ferro-gusa em aço na aciaria. Este

procedimento é feito em um conversor, através de injeção de oxigênio pro, sob alta pressão,

em banho de gusa líquido, adicionando-se sucata de aço para auxiliar no controle da

composição da liga metálica e temperatura do metal líquido. Quando o aço estiver na

composição correta, transfere-se o metal para o lingotamento contínuo, onde este será

transferido do conversor para o distribuidor, e em seguida para o molde, onde se iniciará a

solidificação do aço, retirado continuamente por rolos extratores. Quando o veio metálico é

resfriado, é cortado a maçarico e transformado em esboço de placa.

17

Ocorre então a laminação, onde a área da seção transversal é reduzida, com

conseqüente alongamento, para que o produto recebido do lingotamento transforme-se de

acordo com o forma desejada, como chapas finas ou grossas, perfis etc.

2.3 Classificação

Dividem-se os aços utilizados em estruturas em dois grupos: aços carbono e aços de

baixa liga. Ambos podem sofrer aumento de resistência através do tratamento térmico.

Os aços-carbono são os tipo mais usuais, nos quais o aumento de resistência em relação ao ferro puro é produzido pelo carbono e, em menor escala, pela adição de manganês. Em estruturas usuais de aço, utilizam-se os aços com teor de carbono equivalente máximo de 0,45%, para se permitir uma boa soldabilidade. O aumento do teor de carbono eleva a resistência e a dureza. (redução da dutibilidadde); porém, o aço resulta mais quebradiço e sua soldabilidade diminui consideravelmente. [...] os aços de baixa liga são os aços carbono acrescidos de elementos de liga em pequena quantidade, tais como: nióbio, cobre, manganês, silício etc. Os elementos de liga provocam um aumento de resistência do aço, através da modificação da microestrutura para grãos finos. Graças a este fato, pode-se obter resistência elevada com um teor de carbono da ordem de 0,20%, permitindo, ainda assim, uma boa soldabilidade. (BELLEI, 1998)

Bellei (1998) traz como exemplos de aços carbono mais utilizados em estruturas o

ASTM A36 E A570 e os ABNT NBR 7007, 6648, 6649, 6650; DIN St37. Os aços de baixa

liga mais comumente utilizados são o ASTM A572, A441, os ABNT NBR 7007, 5000, 5004;

DIN St52.

Variando-se a composição química e adicionando-se componentes como vanádio,

cromo, cobre, níquel, alumínio, obtém-se os chamados aços de baixa liga e alta resistência

mecânica e resistentes à corrosão atmosférica, também conhecidos por aços patináveis ou

aclimáveis. Podem ter sua resistência à corrosão atmosférica aumentada de duas a quatro

vezes. Exemplos desses aços são o ASTM A588, os ABNT NBR 5920, 5921, 5008.

(BELLEI, 1998)

2.4 Propriedades dos aços

A característica contida nos metais que os torna capazes de retornar a sua forma

original após ciclos consecutivos de carregamento e descarregamento (carga e descarga)

chama-se elasticidade. Caso o metal seja submetido a tensões que ultrapassem a sua

capacidade limite, por meio de ciclos consecutivos de carga e descarga, ocorrerá a fadiga. A

capacidade do metal de ir além do seu limite elástico, deformando-se sem sofrer fraturas na

18

fase inelástica é chamada dutilidade. Tais propriedades mecânicas do aço estrutural são

observadas através de um teste de tração simples. Da combinação de resistência e dutilidade

define-se a dureza. (BELLEI, 1998)

Figura 10: Construção mista do Centro de Distribuição Casas Bahia em Camaçari, Bahia Foto: Jairo Valois

Figura 11: Construção do Salvador Norte Shopping Figura 12: Estruturas em metal reciclado da construçãoem São Cristóvão, Salvador, com fachada em do Salvador Norte Shopping em São Cristóvão, Salvadorestrutura metálica reciclada Foto: Jairo ValoisFoto: Jairo Valois

19

3. O CONCRETO

3.1 Definições

Almeida (2002) define concreto como um material de construção composto de

quantidades racionais de aglomerante (cimento), agregado miúdo (areia ou pó de pedra),

agregado graúdo (pedra britada ou cascalho) e água.

A utilização do concreto simples é limitada na construção de estruturas, visto que este

material apresenta resistência à tração muito baixa, cerca de 8 a 12 vezes menor que sua

resistência à compressão. No entanto, a associação do concreto com um material de boa

resistência a tração e convenientemente colocado na massa, gera o conjunto concreto armado,

que resiste satisfatoriamente tanto aos esforços de compressão como aos de tração.

(ALMEIDA, 2002)

A resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade são as

principais propriedades mecânicas do concreto, que são determinadas a partir de ensaios,

executados em condições específicas, realizados para controle de qualidade e atendimento ás

especificações. (PINHEIRO et al, 2010)

Os principais fatores que influenciam nas propriedades do concreto são listados por

Pinheiro et al (2010), sendo eles o tipo e quantidade de cimento; a qualidade da água e

relação água-cimento; a forma e dimensões dos corpos de prova; as condições e duração do

transporte e do lançamento, de adensamento e de cura; a presença de aditivos e adições; os

tipos de agregados, granulometria e relação agregado-cimento; o procedimento e duração do

processo de mistura; o tipo e duração do carregamento, além da idade do concreto, umidade,

temperatura etc.

O concreto, a depender dos materiais que o compõem, pode ser de diversos tipos, tais

como, o concreto armado, o concreto pré-moldado, o concreto protendido, dentre outros,

porém, para a construção de galpões industriais, os dois primeiros são os mais utilizados.

3.2 Concreto Armado

20

Da união do concreto com um material resistente à tração (geralmente o aço), surge o

concreto armado. O material adicionado é envolvido pelo concreto de maneira que ambos

possam resistir solidariamente aos esforços aos quais sejam submetidos. Não havendo tal

solidariedade, têm-se apenas o concreto simples envolvido por uma armadura sem função

resistente, ou ainda, têm-se apenas elementos metálicos (no caso da utilização de aço)

revestidos por concreto. (ALMEIDA, 2002)

Camacho (2006) define concreto armado um material de construção composto,

resultante da união do concreto simples com o aço de baixo teor de carbono. O autor ressalta

que a perfeita aderência entre os dois materiais faz com que estes trabalhem solidariamente

sob as variadas ações atuantes nas construções em geral .

No concreto armado, cabe ao concreto a função principal de absorver as tensões de

compressão, já que a sua resistência à tração é pequena e normalmente desprezada, por ser

correspondente a aproximadamente 1/10 de sua resistência à tração. Quanto ao aço, este

absorve as tensões de tração, auxiliando o concreto, quando necessário, na absorção das

tensões de compressão. (CAMACHO, 2006)

3.3 Vantagens e desvantagens do concreto armado

Camacho (2006) atribui a viabilidade do concreto armado ao trabalho conjunto entre o

aço e o concreto, tendo em vista a aderência dos dois materiais; à proteção das intempéries

garantida ao aço pelo concreto, assegurando a durabilidade da estrutura e à semelhança dos

coeficientes de dilatação térmica dos dois materiais.

Como vantagens, Camacho (2006) ressalta a moldabilidade, durabilidade e resistência

às intempéries, a pouca permeabilidade (e consequente aplicabilidade para obras hidráulicas),

boa resistência ao fogo, choques, efeitos atmosféricos e desgaste mecânico, segurança (devido

à sua natureza monolítica e hiperestática), facilidade de manutenção e conservação.

Da mesma forma, Almeida (2002) também cita a segurança contra fogo, a boa

resistência aos esforços dinâmicos, como choques e vibrações, a facilidade de adaptação às

formas construtivas e o monolitismo como vantagens e acrescenta ainda a economia de

construção e manutenção.

Quanto às desvantagens, o autor aponta o peso próprio elevado (25 KN/m3), peça

fissurada e as formas e escoramentos. Camacho (2006) acrescenta à lista de desvantagens a

facilidade de transmissão de sons e calor, o que exige cuidados em casos especiais, as

21

dificuldades de reformas e adaptações, e quanto à facilidade de fissuração aparente, também

citada por Almeida (2002), ressalta que apesar de não haver prejuízo estrutural, pode

comprometer a estética ou conduzir a um estado limite de utilização.

As deformações elásticas e inelásticas são apontadas por Pinheiro et al (2010) como

desvantagens, bem como as deformações de retração por secagem ou por resfriamento. As

deformações por retração ou térmicas, quando restringidas, resultam em padrões de tensão

complexos, que normalmente causam fissurações.

22

4. COMPARAÇÃO SISTEMÁTICA: ESTRUTURAS METÁLICAS X ESTRUTURAS

DE CONCRETO

Após conceituar os dois tipos de materiais (aço e concreto) e considerar suas

características, vantagens e desvantagens, evidencia-se a necessidade de uma comparação

sistemática. O engenheiro Paulo Andrade elaborou uma tabela comparativa que muito

clarifica as diferenças entre a utilização dos dois materiais. É importante ressaltar que cada

caso deve ser criteriosamente avaliado.

Tabela 1 – Quadro comparativo das características dos dois tipos construtivos

Edifício Estruturas metálicas Edifício com estruturas de concreto

1) Na administração da obra

Execução em fábrica Apenas montada no canteiro

Execução predominantemente no canteiro

Grande precisão dimensional Menor precisão dimensional

Grande precisão quantitativa dos materiais Maior dificuldade de precisão de quantidades

Poucos itens de materiais (aço, parafusos, eletrodos, tintas)

Maior diversificação de materiais (cimento, areia, brita, água, formas de madeira, ferros, aceleradores, etc.)

Qualidade garantida das matérias primas (pelas usinas)

Dificuldade de garantia de qualidade - maior controle necessário

Uniformidade das matérias primas Variedade dependendo da procedência

Pouca quantidade de homens na obra (menos problemas trabalhistas) com maior qualificação

Maior quantidade de pessoal na obra, com menor qualificação (mais do dobro ou triplo)

Canteiro diminuto (material chega pronto no tempo certo)

Canteiro maior para matérias primas e manuseio

Simplificação do canteiro (minimização ou exclusão de escoramento para forros de laje)

Canteiro mais completo, existência de escoramento com pontaletes

Obra seca Obra com muito uso de água

Maior facilidade de fiscalização Fiscalização mais completa

2) Nas fundações

23

Leveza estrutural Peso estrutural maior

40 a 80 kg/m2 (vigas e colunas) 250 a 350 kg/m2 (vigas e colunas)

Menores cargas nas bases Bases mais solicitadas

Volumes menores nos blocos Maiores volumes

Sistemas mais econômicos Sistemas mais onerosos

 3) Nas lajes

Quando lajes de concreto lançado Formas apoiadas diretamente no vigamento

Necessita maior escoramento para formas

Grande rigor nos níveis Menor rigor nos níveis

Liberação antecipada dos pavimentos para outras operações

Impedimento de trânsito enquanto escorado

Maior velocidade da construção Velocidade dependendo da cura do concreto das colunas

Facilidade de escadas pré fabricadas Dificuldade na execução de formas para escadas

4) Nas paredes (alvenarias ou outros materiais)

Precisão milimétrica Maior variação dimensional

Esquadros e prumos exatos resultando em maior perfeição da execução, com tempo reduzido

Irregularidade de prumos e esquadro, aumentando o tempo de execução com enchimentos

Sensível economia na mão de obra de execução Custo de execução mais onerosa em vista de imperfeições

 5) Nos revestimentos

Níveis precisos nas lajes e prumos exatos, minimiza massas de revestimento em pisos e paredes com economia do peso morto

Necessidade de maior espessura de revestimento em lajes e paredes

Facilita o uso de materiais complementares pré fabricados (painéis, forros, etc.)

Necessita aplicação de insertes e elementos de regulagem na fixação

 6) Instalações elétricas - hidráulica - proteção contra fogo e instalação do canteiro

Pilares e vigas podem ser furados na fábrica ou na obra

Dificuldade de execução de furos nas colunas e vigas

Facilita passagem de tubulações, permite alteração nas instalações na obra

Impossibilidade de alteração após a execução da estrutura

Necessita proteções contra fogo mais sofisticadas Proteção contra fogo simplificada

24

7) Prazos

Simultaneidade de execução da estrutura e fundações

Dependência de terminar as fundações para iniciar execução da estrutura

Avanços da montagem de 3 em 3 pavimentos Avanços de um em um pavimento

Possibilidade de alvenarias acompanharem a montagem

Dificuldade de execução de paredes enquanto a estrutura estiver escorada

8) Custo financeiro

Prazos finais reduzidos Antecipação de utilização

Maiores prazos aumentam os custos

Retorno mais rápido e utilização antecipada

Fonte: ABECE – Informativo n° 21 – outubro/2000.

Através da tabela comparativa anteriormente exposta, pôde-se perceber as muitas e

evidentes diferenças entre as construções metálicas e as construções em concreto em vários

aspectos. Devido às vantagens isoladas das estruturas metálicas e às encontradas na

comparação feita com o concreto, pode-se concluir que as estruturas metálicas trazem

benefícios mais notáveis.

25

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Através do estudo feito, pôde-se observar as muitas vantagens da utilização das

estruturas metálicas nas construções. O aço, metal para o qual o estudo esteve mais voltado,

quando comparado ao concreto - material comumente utilizado nas construções – apresenta

benefícios notórios.

Aplicando-se os benefícios ao contexto dos galpões industriais, as utilidades positivas

do aço mostram-se, da mesma forma, de caráter vantajoso. Os edifícios industriais, já

caracterizados no presente estudo, podem ser construídos com muito mais precisão e rapidez

se utilizadas as estruturas em aço. As dimensões dos galpões podem ser trabalhadas mais

livremente, já que o aço traz essa flexibilidade construtiva maior, o que se pode aplicar às

necessidades específicas de dimensões e ventilação dos galpões.

A possibilidade de montagem e desmontagem da estrutura metálica oferece aos

galpões industriais uma mobilidade que jamais seria encontrada nos galpões em concreto.

Este diferencial das estruturas de aço em relação às de concreto traz às construções dos

galpões industriais a possibilidade de economia financeira e de tempo, visto que os galpões

podem realmente ser desmontados e transportados, além do material poder ser utilizado em

outra obra.

Quando se trata da construção de muitos galpões, o benefício encontrado é a precisão,

a padronização e a antecedência com que os materiais podem ser adquiridos, já na quantidade

estabelecida, evitando-se desperdícios de tempo e material, além de não exigir formação de

canteiro de obras, visto que apenas será necessário espaço reservado para estocagem dos

componentes adquiridos.

A sustentabilidade das estruturas de aço, assunto abordado de maneira atenciosa no

presente estudo, apresenta-se como uma das características benéficas mais evidentes deste

tipo de estrutura, principalmente quando considerado o momento atual, permeado pela

necessidade de preservação do meio ambiente e pelas reflexões acerca do tema urgente.

Sabe-se que a atividade industrial por si mesma já se apresenta nociva à natureza, e

que tal característica não somente é antiga, como por vezes inevitável. Portanto, quando se

trata da construção de galpões industriais que possuem já em suas próprias estruturas

características correspondentes às expectativas do pensamento sustentável, se diminui

26

notavelmente a parcela de danos causada pela atividade da indústria ao meio ambiente. A

construção destes galpões em estrutura de aço traz embutida essa característica sustentável e

assim, percebe-se novamente mais um benefício por ela proporcionado.

A economia na construção se dá por vários motivos, como a menor quantidade de

homens na obra, a menor quantidade de perdas e gastos desnecessários, já que há qualidade

garantida das matérias primas, pois estas são produzidas na indústria, menor gasto de água,

prazos finais reduzidos, além dos fatores de economia já citados nos parágrafos anteriores.

A praticidade é observada na leveza das estruturas, na facilidade de fiscalização, na

simplificação do canteiro, na execução, que é feita em fábrica, exigindo do canteiro apenas a

montagem. Tais fatores envolvendo tempo, economia e praticidade são de extrema

importância quando aplicados aos galpões industriais, já que a construção destes não é um fim

em si mesmo, e sim um meio, para que somente a partir daí se iniciem outras atividades.

Assim, é importante considerar estas características das estruturas de aço em galpões

industriais, já que outras atividades dependem da finalização destas construções para seu

prosseguimento.

As estruturas de aço proporcionam precisão e padronização, pontos de grande

relevância no contexto dos edifícios industriais. A uniformidade das matérias primas, a sua

precisão dimensional, com exatidão milimétrica e o rigor dos níveis proporcionam benefícios

que dependem destas características.

Porém, cabe aqui ressaltar, que como todo material alvo de estudo, o aço não possui

apenas vantagens. Entre as desvantagens da utilização das estruturas em aço, observadas

anteriormente no presente estudo, pode-se destacar a necessidade da proteção contra o fogo e

as intempéries, que trazem custo maior, o preço elevado da estrutura isolada, a falta de alguns

fornecedores e as condições de conforto térmico. Todos estes fatores são interferentes de

maneira direta no cotidiano dos galpões industriais, visto que estes estarão sempre sujeitos às

intempéries e ao fogo e que há a necessidade de diminuição de custos e variedade de

fornecedores como em qualquer outro tipo de construção, além das condições de conforto

térmico, necessidade dos trabalhadores que certamente a construção industrial abrigará

quando em funcionamento.

O resultado obtido através da pesquisa de revisão bibliográfica orientou as

considerações do autor no sentido de que a utilização do aço em construções de edifícios

industriais é de grande valia na contemporaneidade. Como conseqüência da globalização, a

urgência, a praticidade, eficiência, mobilidade, a economia e sustentabilidade em todos os

sentidos trazem ao cotidiano da sociedade a necessidade de aplicar todas estas premissas nos

27

mais variados assuntos e aspectos, e a construção civil não poderia estar isenta de tal

influência. É perceptível a correspondência entre as características das construções em

estruturas de aço e as características e necessidades da sociedade atual, o que reafirma a

importância e aplicabilidade de tais estruturas.

28

REFERÊNCIAS

ALMEIDA, Luiz Carlos de. Fundamentos do concreto armado. Universidade Estadual de Campinas. Fac. de Eng. Civil. Dep. de Estruturas. Ago. 2002. Disponível em: <http://www.fec.unicamp.br/~almeida/au405/Fundamentos.pdf> Acesso em: 20 de março de 2010.

BELLEI, Ildony Hélio. Edifícios industriais. Projeto e cálculo em aço. 2.ed. São Paulo: Pini, 1998.

CAMACHO, Jefferson S. Introdução ao estudo do concreto armado. Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira. Dep. de Eng. Civil: Ilha Solteira, 2006. Disponível em: <http://www.nepae.feis.unesp.br/Apostilas/Introducao%20ao%20estudo%20do%20concreto.pdf> Acesso em: 20 de março de 2010.

CONSELHO Brasileiro de Construção Sustentável – CBCS. Disponível em: <http://www.cbcs.org.br/> Acesso em: 11 de março de 2010.

FELDMANN, Fábio. Sustentabilidade: a vez da construção civil. Publicado em: 4 de setembro de 2007. Disponível em: < http://terramagazine.terra.com.br/interna/0,,OI1877652-EI6586,00.html > Acesso em: 12 de março de 2010.

GERVÁSIO, Helena Maria. A sustentabilidade do aço e das estruturas metálicas. Publicado em: setembro de 2008. Disponível em: < http://www.construmetal.com.br/2008/downloads/PDFs/27_Helena_Gervasio.pdf > Acesso em: 12 de março de 2010.

INSTITUTO Brasileiro de Siderurgia. Galpões para usos gerais. 3. ed. Rio de Janeiro. IBS/CBCA, 2004, p.9/12.

MUNHOZ, Débora; COELHO, Fernanda. Sustentabilidade e construção civil. Revista Obras On Line. Dez/ 2008. Disponível em: <http://deborahmunhoz.blogspot.com/2009/04/sustentabilidade-e-construcao-civil.html > Acesso em: 12 de março de 2010.

PALMA, Giovano. Estruturas metálicas. Faculdade Assis Gurgacz. Curso de Engenharia Civil. Cascavel, fevereiro de 2007.

29

PINHEIRO, Libânio M. et al. Estruturas de concreto. USP. Dep. de Eng. De Estruturas. Mar. 2010. Disponível em: <http://www.set.eesc.usp.br/mdidatico/concreto/Textos/02%20Concreto.pdf> Acesso em: 20 de março de 2010.

PINHO, Fernando Ottoboni. Viabilidade Econômica / Fernando Ottoboni Pinho, Fernando Penna – Rio de Janeiro: IBS/CBCA, 2008. 84p.; 29cm. – (Série Manual de Construção em Aço)

PORTAL Metálica. Disponível em: <http:// www.metalica.com.br> Acesso em: 09 de março de 2010.

REVISTA Espaço Acadêmico. Os resíduos da construção: problema ou solução? n.61. Jun/2006. Ano 5. Disponível em <http://www.espacoacademico.com.br/061/61sposto.htm> Acesso em: 12 de março de 2010.

REVISTA Téchne. Uma nova era para o aço. n. 36. p. 18-23. Set/Out 1999. Disponível em: < http://pcc2435.pcc.usp.br/pdf/Uma_nova_era_para_o_aco.pdf> Acesso em: 13 de março de 2010.

30

ANEXO

ESTUDO DE CASO – EDIFÍCIO COMERCIAL DE 8 PAVIMENTOS

Nesse estudo de caso, mostram-se os resultados obtidos ao se comparar a utilização de

Estrutura em Aço x Estrutura em Concreto Armado um prédio comercial de andares livres, a

ser construído na cidade de São Paulo.

O empreendimento original, concebido para ser edificado em Concreto Armado tinha

como prazo de construção, 18 meses e apresentava resultado final de R$1.494.861,12 ou 19%

margem sobre a receita, conforme pode ser verificado na Planilha.

Após a adoção da Estrutura em Aço, adotando-se tempo de construção de 10 meses, a

planilha foi rodada utilizando-se os seguintes parâmetros:

Campo 1:NOME DO PROJETOExemplo: Edifício Comercial de Andares Livres – 8 Pavimentos.

Campo 2:CLASSIFICAÇÃO DO EMPREENDIMENTO SEGUNDO NBR 12.721:2006Exemplo: CAL – 8

Campo 3: PADRÃO DE CONSTRUÇÃO SEGUNDO A NBR 12.721:2006Exemplo: Normal

Campo 4:MÊS BASE DO CUBExemplo: Maio/2008

Campo 5:VALOR DO CUB CAL-8/ PADRÃO NORMAL / MAIO 2008Exemplo: R$892,23 indicado pelo SindusCon – SP

Campo 6: ÁREA REAL (BRUTA) DA EDIFICAÇÃO (m2)Exemplo: 4392 m2

Campo 7:% A SER ADOTADO SOBRE A ÁREA REAL PARA SE DEFINIR A ÁREA PRIVATIVA (AP) OU ÁREA DE VENDAExemplo: 90%

Campo 8:VALOR DE VENDA EM R$/m2

31

Exemplo: 2000,00

Campo 9: CUSTO DO TERRENO, REPRESENTADO POR UM % DO VGV, TÍPICO DAS PERMUTASExemplo: 15%Campo 10:% A SER ADOTADO SOBRE A ÁREA REAL PARA SE DEFINIR A ÁREA EQUIVALENTE (AE)Exemplo: 80%

Campo 11:% DO CUSTO TOTAL DA OBRA REPRESENTADO PELO CUBExemplo: 60%

Campo 12:CUSTO UNITÁRIO DA ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO (R$/m3)Exemplo: R$1500,00/m3

Campo 13:ESPESSURA MÉDIA QUE REPRESENTA A ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO DA EDIFICAÇÃOExemplo: 13cm

Campo 14:% A SER ADOTADO SOBRE A ÁREA REAL PARA SE DEFINIR A ÁREA DAS LAJESExemplo: 100%

Campo 15:CUSTO UNITÁRIO DA LAJE DE CONCRETO ARMADO (R$/m3)Exemplo: R$1000,00/ m3

Campo 16:ESPESSURA MÉDIA QUE REPRESENTA LAJE DE CONCRETO ARMADO DA EDIFICAÇÃOExemplo: 9cm

Campo 17:TEMPO PREVISTO PARA A OBRA DE CONCRETO ARMADOExemplo: 18 meses

Campo 18:TAXA DE CONSUMO DE AÇO NA ESTRUTURA METÁLICA (kg/m2)Exemplo: 36kg/m2

Campo 19:CUSTO DO AÇO (MATERIAL –R$/kg)Exemplo: R$3,00/kg

Campo 20:

32

CUSTO DA MÃO DE OBRA PARA ELABORAÇÃO DA ESTRUTURA METÁLICA (FABRICAÇÃO E MONTAGEM R$/kg)Exemplo: R$5,00/kg

Campo 21:% DA ÁREA REAL A SER PROTEGIDA POR PINTURA CONTRA INCÊNDIOExemplo: 90%

Campo 22: CUSTO DOS MATERIAIS PARA PROTEÇÃO DO AÇO CONTRA INCÊNDIOExemplo: R$5,00/m2

Campo 23: CUSTO DOS SERVIÇOS PARA PROTEÇÃO DO AÇO CONTRA INCÊNDIOExemplo: R$12,00/m2

Campo 24:% DA ÁREA DAS LAJES EM RELAÇÃO À ÁREA TOTALExemplo: 100%

Campo 25: % DO CUSTO DOS MATERIAIS NO CUSTO TOTAL DAS LAJESExemplo: 70%

Campo 26: % DO CUSTO DOS SERVIÇOS NO CUSTO TOTAL DAS LAJESExemplo: 30%

Campo 27:% DOS CUSTOS INDIRETOS (ADMINISTRAÇÃO E CANTEIRO) EM RELAÇÃO AOS CUSTOS DIRETOSExemplo: 15%

Campo 28:% DO CUSTO DAS FUNDAÇÕES EM RELAÇÃO AOS CUSTOS DIRETOSExemplo 5%

Campo 29:% DE REDUÇÃO NO CUSTO DAS FUNDAÇÕES DA OBRA QUANDO SE UTILIZA AS ESTRUTURAS EM AÇOExemplo: 30%

Campo 30:TEMPO PREVISTO PARA A OBRA EM AÇOExemplo: 10 meses

Campo 31:PORCENTAGEM MENSAL DO VGV RELATIVO A ADIANTAMENTO DO PRAZO DE ENTREGA DA OBRAExemplo: 1,0%

33

Campo 32:TAXA DE OCUPAÇÃO MÉDIA DA EDIFICAÇÃO COMERCIALExemplo: 70%

Campo 33:TAXA DE JUROS (%) DE REMUNERAÇÃO DO CAPITALExemplo: 1,5%

Campo 34:OUTRAS REDUÇÕES OU ACRÉSCIMOS (R$)Exemplo: 0,00

Com estas considerações, devido à ocupação antecipada do prédio em 6 meses com a

adoção das estruturas em aço, mesmo a um custo mais elevado no item estrutura, o resultado

do empreendimento subiu para R$2.026.766,17 ou 24% de margem sobre a receita. Isso se dá

devido ao fato do prédio poder ser ocupado antes, adotando taxa de ocupação de 70% e

rendimento mensal de 1,5%a.m.

34