Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3701.pdf: 4826071 bytes, checksum: f99af11a4c80ea08b67f201d33ce7f0a (MD5) Previous issue date: 2011-06-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work has the aim to propose guidelines for the preparation of designs for production with the construction of single family houses of Light Steel Framing. These guidelines involve considerations about the presentation of designs and assembly sequences on the main elements of a building in Light Steel Framing, promoting higher constructability on projects. Parallel to these guidelines were developed some graphical detail, with respect to the elements discussed, based on the concept of Design for Assembly. For this, have been used the information from the literature review, which deals with concepts such as Concurrent Engineering, Lean Design and Design for Production, and information gathered in structured interviews. The product of this work contributes to the advancement of studies about the design process of Light Steel Framing, besides promoting the use of concepts just discussed or used in Construction. Being a prefabricated building system, Light Steel Framing collaborates with the modernization of the processes involved in small works and facilitates the use of management principles such as Lean Construction and tools such as Design for Assembly. / Este trabalho tem por objetivo principal a proposição de diretrizes para a elaboração de projetos para produção voltados para a construção de habitações unifamiliares de Light Steel Framing. Tais diretrizes envolvem considerações a respeito da apresentação dos projetos e sobre sequências de montagem dos principais elementos de uma edificação em Light Steel Framing, promovendo maior construtibilidade aos projetos. Paralelo a estas diretrizes, foram desenvolvidos alguns detalhes gráficos com relação aos elementos abordados baseados no conceito do Design for Assembly. Para isso, foram utilizadas as informações da revisão bibliográfica, que aborda conceitos como a Engenharia Simultânea, Lean Design e o próprio Projeto para Produção, e as informações coletadas nas entrevistas estruturadas. O produto desta dissertação contribui para o avanço dos estudos a respeito do processo de projeto do Light Steel Framing, além de promover o uso de conceitos pouco abordados ou utilizados na Construção Civil. Sendo um sistema construtivo pré-fabricado, o Light Steel Framing colabora com a modernização dos processos envolvidos em obras de pequeno porte e facilita o emprego de princípios de gestão como da Lean Construction e de ferramentas como o Design for Assembly.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4297.pdf: 4397447 bytes, checksum: e5f98b94d72e389281cbc0c54b112024 (MD5) Previous issue date: 2012-03-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / The construction industry in Brazil has great importance both socially and economically, but generates more than 50% of municipal solid waste and consuming large quantities of raw materials, energy and water. Thus the sector is strategic under the environmental point of view, since small changes in their processes cause the reduction of environmental impacts. To meet the current housing shortage, many building systems are being employed in the country, among which, the Light Steel Framing (LSF), which consists of a rational building system, and industrial productivity. The aim of this study was to simulate the amount of embodied energy original (EEi) of a standard project aimed at social housing using the LSF as a constructive system, applying the concepts of Life Cycle Analysis of Energy (ACVE). To achieve this goal initially was held to review the literature on sustainability, and LSF construction system ACVE. Following the adjustment was made for a project for social housing in structural masonry designed to LSF. From the specifications for materials and components, their respective values of the quantitative EEi and held the simulation of the quantity of EEi considering three scenarios: project conceived in structural masonry concrete block, masonry, structural ceramic blocks and LSF. Comparing the results of three simulations, it was concluded that the project designed masonry structural ceramic blocks showed the lowest absolute value of the EEi in relation to other systems simulated (117.6 GJ and 3.0 GJ / m² ), with the LSF presented an intermediate value (154.3 GJ and 3.9 GJ / m²), but very close to the masonry of ceramic blocks, while designed masonry concrete blocks had a higher value (262 , 0 GJ and 6.6 GJ / m²), largely due to the high value of IAS adopted for the concrete. It is noteworthy that these results should not be extrapolated as EE values were used for materials and components used in these construction systems referenced in the international literature, which indicates the need to build a national database about. / A indústria de construção civil no Brasil possui grande importância tanto social quanto econômica, porém é geradora de mais de 50% dos resíduos sólidos urbanos e consumidora de grande quantidade de matéria-prima, energia e água. Desta forma o setor é estratégico sob o ponto de vista ambiental uma vez que pequenas mudanças em seus processos ocasionam a redução dos impactos ambientais. Para suprir o déficit habitacional atual, vários sistemas construtivos estão sendo empregados no país, dentre os quais, o Light Steel Framing (LSF), que consiste em um sistema construtivo racional, industrializado e com melhor produtividade. O objetivo deste trabalho consistiu na simulação da quantidade de energia embutida inicial (EEi) de um projeto padrão voltado à habitação de interesse social utilizando o LSF como sistema construtivo, aplicando-se os conceitos de Análise de Ciclo de Vida Energético (ACVE). Para atingir este objetivo se realizou inicialmente a revisão bibliográfica sobre sustentabilidade, sistema construtivo LSF e ACVE. Na sequência fez-se a adaptação de um projeto para habitação de interesse social concebido em alvenaria estrutural para o LSF. A partir das especificações dos materiais e componentes, dos seus respectivos valores de EEi e dos quantitativos realizou-se a simulação da quantidade de EEi considerando 3 situações: projeto concebido em alvenaria estrutural de blocos de concreto, alvenaria estrutural de blocos cerâmicos e LSF. Comparando-se os resultados das três simulações realizadas, concluiu-se que o projeto concebido em alvenaria estrutural de blocos cerâmicos foi o que apresentou menor valor de EEi absoluto em relação aos demais sistemas simulados (117,6 GJ e 3,0 GJ/m²), tendo-se o LSF apresentado um valor intermediário (154,3 GJ e 3,9 GJ/m²), porém bem próximo ao da alvenaria de blocos cerâmicos, enquanto que o concebido em alvenaria de blocos de concreto apresentou maior valor (262,0 GJ e 6,6 GJ/m²), muito em função do elevado valor de EEi adotado para o concreto. Ressalta-se que tais resultados não devem ser extrapolados uma vez que foram utilizados valores de EE para os materiais e componentes aplicados nestes sistemas construtivos referenciados em literatura internacional, o que indica a necessidade de se construir uma base de dados nacional a respeito.

O sistema construtivo Light Steel Framing, que já é bastante desenvolvido e utilizado no exterior, vem sendo cada vez mais empregado no Brasil. Esse sistema apresenta diversas vantagens, tanto em relação ao uso de madeira quanto às construções tradicionais em alvenaria, destacando-se pela redução no prazo de execução, maior durabilidade das construções e redução de desperdício e perda de materiais. Contudo, verificam-se carências de informações no que diz respeito, principalmente, ao método de dimensionamento dessas estruturas. No âmbito nacional, a principal referência é a norma NBR 14762, mas ela não atende a algumas especificações correspondentes às soluções empregadas no Light Steel Framing. Os perfis metálicos utilizados para compor o esqueleto estrutural autoportante são de vários tipos, como as vigas, guias e os montantes, que são utilizados verticalmente para a composição de paredes, sujeitos, portanto, a esforços de compressão. Para que seja possível a passagem de instalações elétricas e hidráulicas, são empregados furos nas almas desses montantes, sendo desconhecidos os efeitos de perda da resistência gerada nos perfis devido a tais furos. O trabalho pretende contribuir com uma indicação normativa para a adequada utilização de montantes através de um estudo desenvolvido sobre as consequências dos furos empregados. O trabalho desenvolve-se em três frentes: revisão bibliográfica, desenvolvimento de um modelo numérico através do método de elementos finitos e ensaio experimental dos montantes com e sem furos, com a posterior comparação dos resultados obtidos pelas abordagens. / The Light Steel Framing construction system, which is already well developed and used abroad, has been increasingly used in Brazil. This system has several advantages, both in relation to the use of wood and traditional masonry structures, especially in terms of reduced execution time, longer structure durability and reduction of waste and loss of materials. However, there is a lack of information regarding, mainly, the method of designing these structures. At the national level, the main reference is the standard NBR 14762, but it doesn’t meet some specifications corresponding to the solutions used in Light Steel Framing. The metal profiles used to form the self-supporting structural skeleton are of various types, such as beams, guides and wall studs, which are used vertically for the composition of walls, therefore subjected to compression forces. In order to allow the passage of electrical and hydraulic installations, holes are used in the webs of these wall studs, however, the loss of resistance effects caused by holes in the profiles are unknown. This work aims to contribute with a normative indication for the adequate use of wall studs through a study developed on the consequences of the holes used. The work is carried out on three fronts: bibliographic review, development of a numerical model using the finite element method and experimental testing of the wall studs with and without holes, with the subsequent comparison of the results obtained by the approaches.

O sistema construtivo Light Steel Framing, que já é bastante desenvolvido e utilizado no exterior, vem sendo cada vez mais empregado no Brasil. Esse sistema apresenta diversas vantagens, tanto em relação ao uso de madeira quanto às construções tradicionais em alvenaria, destacando-se pela redução no prazo de execução, maior durabilidade das construções e redução de desperdício e perda de materiais. Contudo, verificam-se carências de informações no que diz respeito, principalmente, ao método de dimensionamento dessas estruturas. No âmbito nacional, a principal referência é a norma NBR 14762, mas ela não atende a algumas especificações correspondentes às soluções empregadas no Light Steel Framing. Os perfis metálicos utilizados para compor o esqueleto estrutural autoportante são de vários tipos, como as vigas, guias e os montantes, que são utilizados verticalmente para a composição de paredes, sujeitos, portanto, a esforços de compressão. Para que seja possível a passagem de instalações elétricas e hidráulicas, são empregados furos nas almas desses montantes, sendo desconhecidos os efeitos de perda da resistência gerada nos perfis devido a tais furos. O trabalho pretende contribuir com uma indicação normativa para a adequada utilização de montantes através de um estudo desenvolvido sobre as consequências dos furos empregados. O trabalho desenvolve-se em três frentes: revisão bibliográfica, desenvolvimento de um modelo numérico através do método de elementos finitos e ensaio experimental dos montantes com e sem furos, com a posterior comparação dos resultados obtidos pelas abordagens. / The Light Steel Framing construction system, which is already well developed and used abroad, has been increasingly used in Brazil. This system has several advantages, both in relation to the use of wood and traditional masonry structures, especially in terms of reduced execution time, longer structure durability and reduction of waste and loss of materials. However, there is a lack of information regarding, mainly, the method of designing these structures. At the national level, the main reference is the standard NBR 14762, but it doesn’t meet some specifications corresponding to the solutions used in Light Steel Framing. The metal profiles used to form the self-supporting structural skeleton are of various types, such as beams, guides and wall studs, which are used vertically for the composition of walls, therefore subjected to compression forces. In order to allow the passage of electrical and hydraulic installations, holes are used in the webs of these wall studs, however, the loss of resistance effects caused by holes in the profiles are unknown. This work aims to contribute with a normative indication for the adequate use of wall studs through a study developed on the consequences of the holes used. The work is carried out on three fronts: bibliographic review, development of a numerical model using the finite element method and experimental testing of the wall studs with and without holes, with the subsequent comparison of the results obtained by the approaches.

O sistema construtivo Light Steel Framing, que já é bastante desenvolvido e utilizado no exterior, vem sendo cada vez mais empregado no Brasil. Esse sistema apresenta diversas vantagens, tanto em relação ao uso de madeira quanto às construções tradicionais em alvenaria, destacando-se pela redução no prazo de execução, maior durabilidade das construções e redução de desperdício e perda de materiais. Contudo, verificam-se carências de informações no que diz respeito, principalmente, ao método de dimensionamento dessas estruturas. No âmbito nacional, a principal referência é a norma NBR 14762, mas ela não atende a algumas especificações correspondentes às soluções empregadas no Light Steel Framing. Os perfis metálicos utilizados para compor o esqueleto estrutural autoportante são de vários tipos, como as vigas, guias e os montantes, que são utilizados verticalmente para a composição de paredes, sujeitos, portanto, a esforços de compressão. Para que seja possível a passagem de instalações elétricas e hidráulicas, são empregados furos nas almas desses montantes, sendo desconhecidos os efeitos de perda da resistência gerada nos perfis devido a tais furos. O trabalho pretende contribuir com uma indicação normativa para a adequada utilização de montantes através de um estudo desenvolvido sobre as consequências dos furos empregados. O trabalho desenvolve-se em três frentes: revisão bibliográfica, desenvolvimento de um modelo numérico através do método de elementos finitos e ensaio experimental dos montantes com e sem furos, com a posterior comparação dos resultados obtidos pelas abordagens. / The Light Steel Framing construction system, which is already well developed and used abroad, has been increasingly used in Brazil. This system has several advantages, both in relation to the use of wood and traditional masonry structures, especially in terms of reduced execution time, longer structure durability and reduction of waste and loss of materials. However, there is a lack of information regarding, mainly, the method of designing these structures. At the national level, the main reference is the standard NBR 14762, but it doesn’t meet some specifications corresponding to the solutions used in Light Steel Framing. The metal profiles used to form the self-supporting structural skeleton are of various types, such as beams, guides and wall studs, which are used vertically for the composition of walls, therefore subjected to compression forces. In order to allow the passage of electrical and hydraulic installations, holes are used in the webs of these wall studs, however, the loss of resistance effects caused by holes in the profiles are unknown. This work aims to contribute with a normative indication for the adequate use of wall studs through a study developed on the consequences of the holes used. The work is carried out on three fronts: bibliographic review, development of a numerical model using the finite element method and experimental testing of the wall studs with and without holes, with the subsequent comparison of the results obtained by the approaches.

Aumento da produtividade, melhorias na qualidade dos produtos, redução de custos e de impactos ambientais são essenciais para a capacidade competitiva das empresas. A execução da fachada faz parte do caminho crítico da obra, por ser um subsistema que associa as funções de fechamento, acabamento, iluminação e ventilação e ainda por incorporar sistemas prediais; apresenta, por isso também, um alto custo direto em relação aos outros subsistemas do edifício. A tecnologia construtiva de fachadas em chapas delgadas com estrutura em Light Steel Framing (LSF) é uma alternativa viável para aumentar a produtividade e reduzir os prazos de obra, com qualidade e desempenho, e pode trazer benefícios em relação a atividades intensas em mão de obra como é o caso da alvenaria de vedação e de seus revestimentos. O presente trabalho tem por objetivo sistematizar e analisar o conhecimento relativo a essa tecnologia construtiva de fachada. O método adotado compreende revisão bibliográfica. Como contribuição, o trabalho reúne um conjunto organizado de informações sobre os principais sistemas disponíveis no mercado contemplando: a caracterização do sistema de fachada, de suas camadas e dos perfis leves de aço e a sistematização das principais avaliações técnicas de sistemas existentes em outros países, reunindo normas técnicas de produtos e de execução. Acredita-se que a reunião e organização das informações, antes dispersas em diversas referências, têm potencial para subsidiar o meio técnico para tomada de decisão quanto ao uso adequado da nova tecnologia. / Increase productivity, improve product quality and reducing costs and environmental impact are essential for a competitive business. One of the critical paths of construction projects is the execution of the façade, a subsystem that associates multiple functions as sealing, finishing, lighting and ventilation feature and may incorporate other building systems. As another characteristic of these properties, a façade possess an important direct cost in relation to other subsystems. The building technology of light steel external wall system is a viable alternative, as it holds a potential to increase productivity, reduce construction deadline and bring benefits in regards to the labor heavy nature of masonry and mortar cladding. This research aims to organize the knowledge on the building technology of light steel external wall facade. The research method comprises a technical literature review. As a result, this study combines an organized ensemble of information about characterization of the light steel external wall system, its layers and steel profile. The work also performs an analysis of technical evaluations of existing systems in other countries, gathering technical standards of products and assembling techniques. The information here presented may serve as reference to the technical community by compiling and organizing information available in various and dispersed references.

Aumento da produtividade, melhorias na qualidade dos produtos, redução de custos e de impactos ambientais são essenciais para a capacidade competitiva das empresas. A execução da fachada faz parte do caminho crítico da obra, por ser um subsistema que associa as funções de fechamento, acabamento, iluminação e ventilação e ainda por incorporar sistemas prediais; apresenta, por isso também, um alto custo direto em relação aos outros subsistemas do edifício. A tecnologia construtiva de fachadas em chapas delgadas com estrutura em Light Steel Framing (LSF) é uma alternativa viável para aumentar a produtividade e reduzir os prazos de obra, com qualidade e desempenho, e pode trazer benefícios em relação a atividades intensas em mão de obra como é o caso da alvenaria de vedação e de seus revestimentos. O presente trabalho tem por objetivo sistematizar e analisar o conhecimento relativo a essa tecnologia construtiva de fachada. O método adotado compreende revisão bibliográfica. Como contribuição, o trabalho reúne um conjunto organizado de informações sobre os principais sistemas disponíveis no mercado contemplando: a caracterização do sistema de fachada, de suas camadas e dos perfis leves de aço e a sistematização das principais avaliações técnicas de sistemas existentes em outros países, reunindo normas técnicas de produtos e de execução. Acredita-se que a reunião e organização das informações, antes dispersas em diversas referências, têm potencial para subsidiar o meio técnico para tomada de decisão quanto ao uso adequado da nova tecnologia. / Increase productivity, improve product quality and reducing costs and environmental impact are essential for a competitive business. One of the critical paths of construction projects is the execution of the façade, a subsystem that associates multiple functions as sealing, finishing, lighting and ventilation feature and may incorporate other building systems. As another characteristic of these properties, a façade possess an important direct cost in relation to other subsystems. The building technology of light steel external wall system is a viable alternative, as it holds a potential to increase productivity, reduce construction deadline and bring benefits in regards to the labor heavy nature of masonry and mortar cladding. This research aims to organize the knowledge on the building technology of light steel external wall facade. The research method comprises a technical literature review. As a result, this study combines an organized ensemble of information about characterization of the light steel external wall system, its layers and steel profile. The work also performs an analysis of technical evaluations of existing systems in other countries, gathering technical standards of products and assembling techniques. The information here presented may serve as reference to the technical community by compiling and organizing information available in various and dispersed references.

O déficit habitacional brasileiro é cada vez maior e os sistemas construtivos utilizados para diminuir a carência de moradias, em sua grande maioria, são lentos e constituídos de forma artesanal. Atualmente, a região brasileira com maior necessidade de unidades habitacionais de baixa renda é a Sudeste, onde se encontra o Estado de São Paulo que representa 19% do déficit habitacional brasileiro. Além disso, o difícil gerenciamento dos projetos envolvidos na construção (arquitetônico, estrutural, elétrico, entre outros), elaborados em diferentes softwares, e a complexa gestão das obras convencionais, em alvenaria, retarda a execução das construções, dificultando a solução do problema habitacional. A utilização do sistema construtivo industrializado Light Steel Framing pode minimizar esse problema, integrando a industrialização na construção civil com as novas tecnologias da informação disponíveis para o mercado da arquitetura, engenharia e construção. Os sistemas construtivos pré-fabricados e industrializados que utilizam o aço, como o Light Steel Framing, quando projetados em plataformas BIM (Building Information Modeling), através de um modelo informativo único, permitem um maior planejamento, partindo do projeto até a fase de fabricação dos componentes da construção. Em função de sua industrialização o Light Steel Framing não permite adaptações e ajustes no canteiro de obras, solicitando assim mão de obra qualificada para a sua execução. Para minimizar e otimizar a quantidade de materiais empregados em uma construção de Light Steel Framing é sugerida a utilização de malhas modulares com 1200x1200mm. A intenção deste trabalho é, de após uma análise aprofundada sobre o sistema construtivo, demonstrar as possibilidades permitidas pelo Light Steel Framing. Através de simulações, em modelos digitais 3D, realizadas tomando como projeto de estudo um modelo habitacional da CDHU estruturado por painéis-parede cegos e painéis-parede com esquadria foi estudada a implementação do sistema Light Steel Framing com o objetivo de aferir a quantidade de material empregado quando o projeto é concebido com os princípios projetivos do sistema construtivo Light Steel Framing. / The housing deficit is growing and the building systems used to reduce the shortage of housing are mostly slow, manual processes. Currently, the Brazilian region with the greatest need for low-income housing units is the Southeast, where the state of São Paulo represents 19% of the Brazilian housing deficit. Furthermore, the difficult management of the projects involved in construction (architectural, structural, electrical, etc.), which are prepared in different software, and the complex management of conventional construction--masonry--slows the building process, aggravating the housing problem. The use of the industrialized building system Light Steel Framing can minimize this problem by incorporating industrialization in construction with the new information technologies available in the market for architecture, engineering and construction. The prefabricated and industrialized building systems which use steel, such as the Light Steel Framing, when designed on BIM (Building Information Modeling) platforms, through a single information model, allow for greater planning, from the design phase to the manufacturing of building components. Due to its industrialization, Light Steel Framing does not allow adaptations and adjustments at the construction site, thus requiring skilled labor for its implementation. To minimize and optimize the amount of materials used in Light Steel Framing construction the use of modular meshes of 1200x1200mm is suggested. The intention of this work is, after a detailed analysis of the constructive system, to demonstrate the possibilities afforded by Light Steel Framing. Through simulations in 3D digital models. using a CDHU housing model with blind wall panels and casing wall panels as a case study, the deployment of Light Steel Framing has been studied with the aim of measuring the amount of material employed when the project is designed with the design principles of the Light Steel Framing construction system.

O déficit habitacional brasileiro é cada vez maior e os sistemas construtivos utilizados para diminuir a carência de moradias, em sua grande maioria, são lentos e constituídos de forma artesanal. Atualmente, a região brasileira com maior necessidade de unidades habitacionais de baixa renda é a Sudeste, onde se encontra o Estado de São Paulo que representa 19% do déficit habitacional brasileiro. Além disso, o difícil gerenciamento dos projetos envolvidos na construção (arquitetônico, estrutural, elétrico, entre outros), elaborados em diferentes softwares, e a complexa gestão das obras convencionais, em alvenaria, retarda a execução das construções, dificultando a solução do problema habitacional. A utilização do sistema construtivo industrializado Light Steel Framing pode minimizar esse problema, integrando a industrialização na construção civil com as novas tecnologias da informação disponíveis para o mercado da arquitetura, engenharia e construção. Os sistemas construtivos pré-fabricados e industrializados que utilizam o aço, como o Light Steel Framing, quando projetados em plataformas BIM (Building Information Modeling), através de um modelo informativo único, permitem um maior planejamento, partindo do projeto até a fase de fabricação dos componentes da construção. Em função de sua industrialização o Light Steel Framing não permite adaptações e ajustes no canteiro de obras, solicitando assim mão de obra qualificada para a sua execução. Para minimizar e otimizar a quantidade de materiais empregados em uma construção de Light Steel Framing é sugerida a utilização de malhas modulares com 1200x1200mm. A intenção deste trabalho é, de após uma análise aprofundada sobre o sistema construtivo, demonstrar as possibilidades permitidas pelo Light Steel Framing. Através de simulações, em modelos digitais 3D, realizadas tomando como projeto de estudo um modelo habitacional da CDHU estruturado por painéis-parede cegos e painéis-parede com esquadria foi estudada a implementação do sistema Light Steel Framing com o objetivo de aferir a quantidade de material empregado quando o projeto é concebido com os princípios projetivos do sistema construtivo Light Steel Framing. / The housing deficit is growing and the building systems used to reduce the shortage of housing are mostly slow, manual processes. Currently, the Brazilian region with the greatest need for low-income housing units is the Southeast, where the state of São Paulo represents 19% of the Brazilian housing deficit. Furthermore, the difficult management of the projects involved in construction (architectural, structural, electrical, etc.), which are prepared in different software, and the complex management of conventional construction--masonry--slows the building process, aggravating the housing problem. The use of the industrialized building system Light Steel Framing can minimize this problem by incorporating industrialization in construction with the new information technologies available in the market for architecture, engineering and construction. The prefabricated and industrialized building systems which use steel, such as the Light Steel Framing, when designed on BIM (Building Information Modeling) platforms, through a single information model, allow for greater planning, from the design phase to the manufacturing of building components. Due to its industrialization, Light Steel Framing does not allow adaptations and adjustments at the construction site, thus requiring skilled labor for its implementation. To minimize and optimize the amount of materials used in Light Steel Framing construction the use of modular meshes of 1200x1200mm is suggested. The intention of this work is, after a detailed analysis of the constructive system, to demonstrate the possibilities afforded by Light Steel Framing. Through simulations in 3D digital models. using a CDHU housing model with blind wall panels and casing wall panels as a case study, the deployment of Light Steel Framing has been studied with the aim of measuring the amount of material employed when the project is designed with the design principles of the Light Steel Framing construction system.