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No segmento de edificações industriais, os galpões destacam-se por constituírem uma
solução econômica, que possibilita rapidez, qualidade no processo construtivo e facilidade de manutenção. É, especialmente nestas estruturas, que os sistemas de cobertura metálica pré-fabricadostêm se destacado.
Entre os sistemas pré-fabricados existentes, encontram-se os aporticados em vigas de
alma cheia e destacam-se as vigas (figura 2.45) e terças treliçadas planas, estas últimas denominadas “joists”, geralmente constituídas em perfil metálico de seção aberta, laminado ou dobrado. As treliças espaciais, que utilizam o perfil tubular em sua grande maioria, apesar de sua excelente capacidade de alcançar grandes vãos, não são fabricadas hoje em dia como elementos pré-fabricados industrializados, devido à grande quantidade de peças e conseqüente número de ligações. É uma característica que poderia retardar o processo fabril, tornando-o moroso se comparado com os outros tipos de sistemas, devido ao trabalho de corte, solda ou amassamento das pontas dos tubos, onerando a estrutura em seu custo final.
Como citado no capítulo anterior, a oferta de sistemas de cobertura industrializadas é
bem reduzida no contexto nacional e o desenvolvimento deste sistema em treliça plana utilizando o perfil tubular, surge como uma nova e inovadora opção no mercado. Além de possuir boa resistência aos esforços de compressão, o perfil tubular apresenta um menor fator de massividade e menor área de superfície, em comparação aos demais perfis de dimensões semelhantes (PACKER, 1997), o que significa, respectivamente, redução de peso da estrutura e da área exposta a ser recoberta por materiais de proteção. Essas características tornam o sistema
competitivo, já que influenciam diretamente no custo da estrutura.
Figura 2.45: Estrutura de cobertura em viga treliçada plana pré-fabricada. Concessionária de veículos em Belo Horizonte, MG. Fonte: Arquivo pessoal, 2005.
As vantagens construtivas dos perfis tubulares são diversas e já citadas em alguns
trabalhos acadêmicos da Universidade Federal de Ouro Preto, desenvolvidos por arquitetos como GERKEN (2003), que trata dos perfis tubulares em geral e COSTA (2004), que apresenta a interface entre esses perfis e o sistema de fechamento externo das edificações. NUIC (2003) estudou a aplicação dos perfis tubulares circulares calandrados em galpões e PELLICO (2004) sugere um sistema construtivo modular para cobertura. As vantagens do uso dos perfis tubulares sem costura são ainda maiores, pois apresentam distribuição uniforme de massa em torno de seu centro e baixo nível de tensões residuais, característica que os distingue dos tubos de aço com costura, produzidos a partir de chapas calandradas e soldadas.
Além da eficiência estrutural, FIRMO (2003) mostra, de uma maneira clara e didática,
que a continuidade superficial da volumetria do perfil tubular circular, desprovida de arestas ou rugosidades, propicia ao olhar do observador menos interferências ou informações visuais (figura 2.46).
Esta ausência de arestas ou rugosidades nos perfis tubulares, em especial aqueles de
seção circular, favorece a uma estrutura livre do acúmulo de sujidades e empoçamentos provenientes de infiltrações ou água pluvial. Da mesma forma um detalhamento menos criterioso das ligações entre os perfis (abertos ou tubulares) também provocam este tipo de ocorrência. Entretanto, os cuidados com a manutenção e limpeza da estrutura devem ser maiores em caso de utilização dos perfis abertos devido à sua própria geometria (figura 2.47).
Figura 2.46: Comparação entre a permeabilidade visual do perfil tubular de seção circular e outros tipos de seção.Fonte: FIRMO, 2003.
Figura 2.47: Estado de conservação da cobertura em treliça, realizada com cantoneiras e perfis tipo caixão. Mercado Distrital, Belo Horizonte. Fonte: Arquivo Pessoal, 2005.
2.3.1.1. Mercado
O Centro Brasileiro da Construção em Aço (CBCA), em parceria com o Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE realizou em 2002 um cadastro de 120 fabricantes de estrutura metálica do país, apresentando o produto fabricado e a quantidade produzida. Embora os dados obtidos não forneçam uma informação exata do mercado de estruturas de cobertura para grandes vãos, eles permitem a adoção de algumas considerações.
citadas para vinte e oito, que possuíam capacidade de produção acima de 6.000 toneladas/ano. Estas empresas produziam, juntas, cerca de 377.000 t/ano. Destas, as cinco maiores que atuavam no mercado de cobertura para grandes vãos produziam cerca de 117.000 t/ano, o que corresponde a 31% do total, como apresentado na tabela 2.1. Estima-se que deste valor, 70.000 t/ano seja referente à fabricação de estruturas de cobertura, ou seja, aproximadamente 59%.
Tabela 2.1: Fábricas com capacidade acima de 10000 t / ano
Fonte: CBCA/IBGE, 2002.
Fabricante Capacidade Produto Localização
1 30.000 t / ano Estruturas em Geral Rio Grande do Sul 2 24.000 t / ano Edifícios, Galpões, Torres Rio Grande do Sul
3 24.000 t / ano Coberturas Rio de Janeiro
4 24.000 t / ano Edifícios, Galpões, Obras de arte Paraná 5 15.000 t / ano Edifícios, Galpões e Estruturas em geral São Paulo
Entre estas cinco maiores empresas, observa-se que somente a fabricante no 3
fornece exclusivamente sistemas de cobertura para grandes vãos, o que não ocorre com as empresas restantes. Ou seja, da quantidade de 70.000 t/ano de estruturas de cobertura fabricadas, aproximadamente 35% da produção foi realizada por uma única empresa, reconhecida no mercado pelo produto pré-fabricado industrializado que produz.
Este produto é constituído por um sistema de cobertura em treliças, fabricadas com
perfil dobrado galvanizado. O sistema é múltiplo de metro no sentido do comprimento da obra e, em princípio, o comprimento total dos módulos é livre (figuras 2.48 e 2.49). Entretanto, de acordo com as orientações técnicas do fabricante, para se ter um maior aproveitamento do sistema é recomendável que o comprimento do módulo seja múltiplo de 1,20m.
Portanto a lacuna existente torna o mercado de estruturas de cobertura para grandes
COMPRIMENTO DA OBRA C O M P R IM E N T O D O M Ó D U LO
Figura 2.48: Esquema de modulação do
sistema. Hipermercado EXTRA, Belo Horizonte, MG. Figura 2.49: Sistema de Cobertura do Fonte: Arquivo pessoal, 2004.
Desta forma foi proposta, inicialmente, a realização de uma pesquisa em que seriam
levantados dados referentes aos sistemas de cobertura para grandes vãos e os sistemas complementares pré-fabricados em geral. Esta pesquisa seria realizada através de entrevistas, em que seriam abordados quatro tipos de público alvo: clientes, fabricantes, projetistas e gerenciadores de obras em estrutura metálica, atuantes no mercado nacional.
O
objetivo era o melhor conhecimento e posterior análise deste mercado, com ênfase nas necessidades dos clientes e no levantamento dos custos globais envolvidos, de acordo com as alternativas já existentes. Entretanto, devido à logística de desenvolvimento do produto, esta pesquisa não foi realizada da forma como planejada, resultando em dados pouco estatísticos e não conclusivos em sua plenitude. De certa forma, algumas das respostas obtidas mostraram-se interessantes em termos de dados técnicos e foram utilizadas, de forma esparsa, ao longo do trabalho.Uma segunda pesquisa aos moldes da primeira, foi realizada pela empresa Engipar de
São Paulo com os seus profissionais, entre os arquitetos e engenheiros. As respostas dadas a este questionário tiveram caráter mais conclusivo (não estatístico) e foram utilizadas na determinação de certos parâmetros, para definir a modulação a ser adotada no sistema V&M (capítulo 4). O roteiro destes questionários é apresentado no Anexo I.
3.1. INTRODUÇÃO
O presente capítulo destina-se a relacionar os elementos construtivos que compõem a
cobertura, de forma a facilitar o entendimento global destes sistemas. Como mencionado no capítulo anterior, o sistema construtivo atual baseia-se no conceito de industrialização aberta, em que a combinação de elementos pré-fabricados garante maior flexibilização e agilidade na construção.
Em princípio, pode-se dizer que os sistemas de cobertura são formados por conjuntos
de elementos construtivos agrupados de acordo com as semelhanças no comportamento e com o caminho natural dos carregamentos. Neste trabalho, identificam-se três grupos, a saber:
Sistema de vedação
Responsável pelo isolamento e proteção da edificação, constituído pelas telhas;
Sistema portante
Sistema destinado a suportar as cargas transmitidas pelo sistema de vedação e à conformação e flexibilidade do espaço, assegurando a correta transmissão de todas as ações solicitantes para os apoios;
Formado pelos elementos que completam e possibilitam o bom funcionamento do edifício como calhas e tubos de queda, equipamentos para ventilação, entre outros.