UNIVERSIDADE SO FRANCISCO USF CENTRO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLGICAS ENGENHARIA CIVIL

Rafael Gustavo Marson

TTULO: Estrutura Metlica em Habitaes Populares

Itatiba SP, Brasil Dezembro de 2004

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Rafael Gustavo Marson

TTULO: Estrutura Metlica em Habitaes Populares

Monografia apresentada junto Universidade So Francisco USF como parte dos requisitos para a aprovao na disciplina Trabalho de Concluso de Curso. rea de concentrao: Habitao Popular Orientador: Prof. Dr. Andr Bartholomeu

Itatiba SP, Brasil Dezembro de 2004

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Sumrio

1. Introduo 2. O Difcil Habitacional 2.1 Habitao 1.0 2.2 Projeto Moradia 2.3 Sistema Brasileiro de Habitao 2.4 Programa de habitao Social (Prohab) 2.5 Dificuldades dos programas 3. Vantagens do ao 3.1 Alvio das Fundaes 3.2 Reduo do Tempo de Construo 3.3 Espao til 3.4 Canteiro de Obras 3.5 Racionalizao de materiais e mo-de-obra 3.6 Adaptabilidade / Flexibilidade 3.7 Melhor custo benefcio 3.8 Qualidade e Preciso Construtiva 3.9 Reciclabilidade 3.10 Preservao do meio ambiente 4. Desvantagens do ao 4.1 Custo 4.2 Acesso ao material 5. Radiografia do Setor Siderrgico o Ao no Brasil 6. Moradia popular em Kit Metlico

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6.1 Casa Fcil Gerdau 6.1.2 Ficha Tcnica 6.1.3 Kit Bsico Casa Fcil Gerdau montado 6.1.4 Medidas da casa 6.1.5 Peas KIT Gerdau 6.1.6 Montagem da estrutura Casa Fcil Gerdau 6.1.7 Montagem da cobertura Casa Fcil Gerdau 6.1.8 Tirantes 6.1.9 Telhas 6.1.10 Algumas sugestes de planta e decorao, sem escala 6.2 Usiteto Usiminas 6.2.1 Ficha Tcnica 6.2.2 Soluo Predial 6.2.3 Opo A - Soluo Semi-Industrializada 6.2.4 Caractersticas Tcnicas/Estruturas 6.2.5 Cronograma de Execuo 6.2.6 Opo B - Soluo Industrializada 6.2.7 Caractersticas Tcnicas/Estruturas 6.2.8 Cronograma de Execuo 6.2.9 A casa 6.2.10 Algumas sugestes de planta e decorao, sem escala 6.3 Cosipa 6.3.1 Ficha Tcnica 6.3.2 Custos de execuo de um prdio de quatro pavimentos 6.3.3 Modelo de Planta e decorao, sem escala 6.3.4 Cosipa- Casa

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6.3.5 Planta e decorao, sem escala 7. Kit metlico x habitao convencional 7.1 Etapas que tiver consumo equivalente de materiais nos dois sistemas 7.2 Comparativo de consumo e custo de materiais empregados nos dois sistemas 7.3 Comparativo de custo de mo-de-obra empregada nos dois sistemas 8. Consideraes finais 9. Bibliografia

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Lista de FigurasFig. I - Estrutura Montada Gerdau Fig. II - Montagem da estrutura Fig. III - Alvenaria Fig. IV - Telhado Fig. V - Kit montado Fig. VI Vista casa Fig. VII - Peas Fig. VIII - Estrutura e detalhe Fig. IX - Pea cobertura Fig. X - Kit montado Fig. XI - Telhas Fig. XII - Cobertura Fig. XIII - Tirantes 10 11 11 12 12 13 14 15 15 16 16 17 17

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Fig. XIV - Detalhes Fig. XV - Telhado Fig. XVI - Planta Geminada Fig. XVII - Planta Geminada Fig. XVIII - Planta Fig. IXX - Planta Fig. XX - Estrutura montada Usiteto Usiminas Fig. XXI Vista prdio Fig. XXII - Estrutura completa Fig. XXIII - Planta Fig. XXIV - Planta Fig. XXV - Planta Fig. XXVI - Projeto Cosipa Fig. XXVII - Planta Fig. XXVIII - estrutura Cosipa Fig. IXXX - Casa pronta Fig. XXX - Planta Fig. XXXI - Estrutura/ casa pronta/ projeto

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RESUMO

Palavras-chave:

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1. IntroduoA atualidade brasileira retrata um pas no qual o nmero de sem teto chega a milhes. Em um pas que o dficit habitacional, juntamente com um sistema de saneamento precrio, no s trazem problemas de sade para sua populao, mas tambm, grande prejuzo a seus cofres. O problema grave, e a soluo deve ser imediata. Diversas propostas j foram estudadas para solucionar, ou pelo menos amenizar, este grave problema (programas como: o Projeto Moradia, Prohab Programa de Habitao Social, Habitao 1.0, e outros), mas estes programas acabam se enfraquecendo com a baixa eficincia produtiva. Essa baixa devido a uma falta de integrao na cadeia construtiva que em parte proporciona uma produo em escala reduzida. Esforos esto sendo feitos no sentido de se conseguir construir mais, a custos menores e com maior velocidade, mas estes ainda so insuficientes. Diversos projetos de habitaes populares vm sendo desenvolvidos pelas principais usinas de ao do pas, projetos estes visando o uso do ao em conjunto com a alvenaria. Analisando a cultura da construo civil no Brasil verifica-se que as construes em ao so pouco usuais, so vrios os motivos que levam as pessoas a optarem por outros mtodos de construo; comeando pela formao dos alunos de Engenharia Civil (onde a grade curricular totalmente voltada para a construo em concreto armado), passando pela prpria cultura dos brasileiros que vivem no pas do concreto e desconhecem a aplicao direta do ao nas construes. Outro obstculo so as imposies colocadas pelo mercado onde a nica opo oferecida a construo em concreto armado, no oferecendo opes de novos mtodos construtivos, principalmente a maioria da populao que so leigos e tem poucas informaes pela falta de divulgao do mtodo construtivo tanto dos profissionais da rea quanto dos fornecedores e demais interessados em investir no setor e at a falta de conhecimento do consumidor sobre o custo benefcio. Porm, o sistema construtivo em ao apresenta vantagens significativas sobre o sistema construtivo convencional. Entre as caractersticas pode-se destacar:

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Liberdade no projeto de arquitetura, maior rea til, flexibilidade, compatibilidade com outros materiais, menor prazo de execuo, racionalizao de materiais e mode-obra, alvio de carga nas fundaes, garantia de qualidade, maior organizao de canteiro de obras, preciso construtiva, reciclabilidade e preservao do Meio Ambiente, alvio das fundaes, melhoras no canteiro de obras, maior custo benefcio. Devido a todas essas vantagens, diversas empresas vm, h algum tempo, estudando e desenvolvendo projetos de habitaes populares em ao. Em alguns casos, empresas como a Gerdau, por exemplo, esto desenvolvendo um Kit metlico, um kit de montagem composto por diversas peas em ao laminado que, quando parafusadas, montam uma estrutura metlica formada pelos pilares, vigas de apoio para cobertura e tirantes . A estrutura de cobertura formada pelas multivigas e prolongadores de beiral e no h necessidade de mo-de-obra especializada. Projetos como esse, se estimulados e integrados a programas que visam acabar com a falta de moradia no pas podem resolver esse problema que no afeta s aquele que no tm abrigo, mas sim toda a populao em geral.

2. O Dficit HabitacionalCom uma populao de quase 170 milhes de habitantes, dos quais, 29 milhes vivem abaixo da linha da misria. Condies precrias de saneamento e higiene nas favelas so comuns para 28% dos mais de 5000 municpios brasileiros. O nmero de loteamentos irregulares alto, mais de 60 mil casos. O nmero de domiclios em condies precrias chega a um milho. Esse o quadro do Perfil dos Municpios Brasileiros, levantamento preliminar realizado pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica) a partir do Senso de 2000. O contnuo crescimento de moradores nas reas urbanas, de forma desordenada gera um grave problema de desequilbrio. Este problema fica claro ao ver-se que 75% dos municpios brasileiros compem-se de comunidades de at 20 mil habitantes, porm, em 11 municpios a populao ultrapassa o nmero de um milho de moradores. (Em 1991 75,6% dos brasileiros

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viviam em reas urbanas; esse nmero aumentou para 81,2% de acordo com a pesquisa do IBGE). O problema se agrava devido falta de regularizao fundiria apenas 10% dos 1300 municpios criados desde 1998 possuem programas para a regularizao. A maior parte (46%) destes municpios se formou a partir de loteamentos irregulares; e sua populao devido a falta de cadastros das regies ocupadas sofre com a falta de servios do municpio ou do Estado. Sem contar que o dficit habitacional brasileiro um dos principais fatores da dvida social da nao. Seu enorme e crescente volume exige um complexo equacionamento, para o qual devero contribuir todas as foras pensantes e atuantes do pas. Seriam necessrios ao menos R$ 5 bilhes para comear a amenizar o dficit habitacional brasileiro. O direito moradia, assegurado pela Constituio Federal, deveria ter o mesmo volume dos recursos destinados sade e educao. H que se aprovar uma emenda constitucional para solucionar essa disparidade, opina Roberto Lira, assessor legislativo do SINDUSCON-RIO (Sindicato da Indstria da Construo Civil no Estado do Rio de Janeiro). As grandes metrpoles brasileiras pagam um alto preo pela degradao das condies scio-econmicas do Pas. As tentativas de estabilizar o mercado nas ltimas dcadas tem se dado por meio de planos habitacionais elaborados pelo Sistema Financeiro da Habitao, veiculados pelo BNH, no passado pelas Cohabs. Mas se caracterizam pela alternncia de picos produtivos e cortes drsticos de recursos, diz o professor Hugo Lucini (ele prepara um livro sobre a requalificao urbana e a habitao, estudando a experincia da cidade italiana Bolonha). Segundo Lucini, os problemas habitacionais no se restringem apenas escassez de recursos, mas vinculam-se necessidade de um conceito de requalificao urbana e social. As solues de mercado convencionais so inviveis para os setores mais pobres. E as solues de expanso em torno das periferias vo de encontro a novos ciclos de excluso.Lucini prope uma nova viso para enfrentar o problema: preciso promover a requalificao urbana e recuperar gradativamente as edificaes,

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integrando os novos assentamentos, para permitir uma reestruturao coerente da cidade, com reflexo na reduo do dficit habitacional e de servios. Diversos programas, propostas que visam auxiliar famlia de baixo ou nenhum poder aquisitivo, so desenvolvidos para resolver, ou amenizar, a situao de dficit habitacional no pas. Algumas destas propostas para viabilizar a construo de casas populares: 2.1 Habitao 1.0 Autoria: Comisso da Indstria da Construo (CIC/Fiesp) Proposta: Aperfeioamento de sistemas construtivos industrializados, para a execuo de unidades com maior velocidade e racionalidade, viabilizando a construo de 800 mil unidades. Recursos: necessria uma nova composio de recursos e ampliao das linhas de financiamento, contemplando recursos oramentrios, aumento das contrapartidas dos Estados/Municpios, aumento dos fundos sociais e poltica de incentivo integrada. Em combinao, considera a reduo de custos e tributos (riscos de crdito, taxas de administrao e custos cartoriais), flexibilizao do Programa de Arrendamento Residencial (PAR) e desonerao da cesta bsica de materiais. Sistema construtivo: A reduo de custos seria obtida a partir a adoo de sistemas que permitiriam a produo em escala, com qualidade e facilidade de montagem. O processo estaria vinculado ao treinamento da mo-de-obra e disseminao dos programas do PBQP-H (Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade na Habitao) 2.2 Projeto Moradia Instituto cidadania, Projeto de Lei de Iniciativa Popular apresentado pelos Movimentos de Moradia. Proposta: Formao de fundos nacional, estaduais e municipais de moradia. Prev a articulao ministerial das aes de poltica urbana e habitacional, sob responsabilidade direta da presidncia da Repblica. Esse sistema seria composto por rgos j existentes e outros a serem criados, como o Ministrio das Cidades e a Agncia Nacional de Financiamento. As fontes e

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os critrios de financiamento e concesso de subsdios seriam unificados. E os recursos seriam aplicados de acordo com os critrios e diretrizes definidos por um programa de ao. Recursos: Os Estados destinariam 1% do ICMS ao fundo. A Unio destinaria cifra igual, uma contrapartida ao volume de recursos aplicados pelos Estados em moradia. Esses recursos seriam abatidos das prestaes pagas pelo Estado, dentro dos acordos de rolagem de dvidas firmados com a Unio. Os recursos do FGTS e dos fundos seriam geridos pelo Ministrio das cidades e a CEF teria o papel de gestora operacional do sistema de financiamento, mas sob um modelo descentralizado, com a participao de agentes e promotores no mbito dos Estados e Municpios. 2.3 Sistema Brasileiro de Habitao Autoria: Deputado Flavio Arms, com apoio da CBIC e Sinduscon/ SP. Caracterstica: O SBH ser composto por recursos provenientes de trs fontes: O Sistema de Aquisio da Habitao Social (SAHS), do lado governamental, o Sistema Financeiro da Habitao e o Sistema de Financiamento Imobilirio (SFI), formando um trip para a captao e formao de um novo sistema de recursos. O pagamento do imvel aos empreendedores/ construtores seria realizado em trs parcelas, atravs de Certificados para Aquisio da Habitao (CAH), lastreados em aportes pblicos, poupana prvia da prpria famlia e recursos do crdito imobilirio, supridos pelo agente financeiro do SFH e do SFI. Para imveis de menor valor, a parcela correspondente ao certificado seria mais elevada. Para imveis de maior valor, a parcela do certificado se reduziria, chegando zero para imveis com valor superior a 36 mil reais. Recursos: O Estado reservar o valor correspondente sua parte num fundo especial de natureza financeira (FAHS). Cada Estado ou Municpio arcar com quotas correspondentes, relativas aos recursos oramentrios que disponibilizar para o fundo. Essas quotas tero contrapartidas da Unio, na proporo dos saldos depositados pelo Estado ou Municpio. Parte dos recursos estaduais depositados no FAHS (50%) ser redistribuda a seus Municpios, tornando-se incentivos a novos aportes (princpio da induo).

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2.4 Programa de habitao Social (Prohab) Autoria: Anteprojeto do deputado Arnaldo Jardim, em tramitao na Assemblia Legislativa do Estado de So Paulo Proposta: Habitaes populares (unidades urbanas ou rurais) de preo igual ou inferior a 36 mil reais, destinadas populao cuja renda familiar seja igual ou inferior a 20 salrios mnimos. Prev o livre acesso ao crdito, mediante subsdio direto concedido pelo poder pblico; sistema de autofinanciamento mediante depsito em conta corrente; financiamento parcial atravs de agente financeiro; equilbrio econmico-financeiro do contrato mtuo concedido pelo agente financeiro; sistema adequado de amortizao e garantia real da dvida, mediante hipoteca ou alienao fiduciria. Recursos: O Prohab seria composto, entre outros, por agentes financeiros e empreendedores. Criao do Fundo Paulista de Desenvolvimento da Habitao Social destinado a promover recursos para custear o subsdio direto, emitindo-se Certificados de Direito Habitao que seriam repassados s famlias comprovadamente de baixa renda. Prev operaes de capitao de recursos financeiros, intermediao de fundos e concesso de mtuos. Podero operar no Prohab as companhias hipotecrias e as companhias securitizadoras. 2.5 Deficincias Porm, alm de encontrarem grandes dificuldades com o financiamento dos recursos e devido, tambm ao grande nmero de pessoas que no tm capacidade de conseguir financiamento ( 45% das pessoas que vivem em estado de misria so menores de 15 anos), outros problemas acabam desacelerando o andamento destes e de outros diversos projetos habitacionais, criando uma baixa eficincia produtiva, como: Escala produtiva reduzida Falta de integrao na cadeia construtiva Baixa produtividade da mo de obra ndices insuficientes de conformidade de materiais e processos

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Nveis de capacitao tecnolgica variados Estes so apenas alguns dos inmeros problemas que os programas sofrem. E a resoluo destes o maior desafio para seus empreendedores. As melhorias dos projetos (visando a qualidade de vida das populaes), o estmulo de novas tecnologias, a normalizao de projetos, processos e produtos, so apenas algumas das diversas atitudes a serem tomadas. A busca pela soluo ideal dos problemas, ou seja, atingir o baixo custo e a alta produtividade (itens indispensveis para se viabilizar um projeto de habitaes populares) levou evoluo das tcnicas construtivas. Com esses avanos, grandes grupos siderrgicos passaram, nos ltimos anos, a desenvolver tecnologias que colocassem como alternativa de uso um material que possue grande potencial, o ao.

3. Vantagens do ao3.1 Alvio das Fundaes A maior resistncia do ao permite a realizao de um projeto mais leve, garantindo uma grande reduo nos custos com fundao. 3.2 Reduo do Tempo de Construo A reduo do tempo de construo conseguida pelo somatrio de fatores, como fabricao da estrutura em paralelo com a execuo das obras de fundao, montagem e concretagem de lajes em tempo reduzido e revestimento uniforme de alvenarias. 3.3 Espao til A estrutura metlica permite pilares de menores sesses e vigas vencendo maiores vos. A reduo de pilares e a reduo de vigas de menor altura em relao ao concreto possibilitam o aumento de espao til da construo. 3.4Canteiro de Obras A reduo de escoramento, a realizao simultnea de vrias lajes e o pequeno manuseio de materiais diversos, reduzem a rea necessria ao canteiro de obras,

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permitindo levar a construo em ambiente limpo, reduzindo a ocorrncia de entulhos e bota-fora. 3.5 Racionalizao de materiais e mo-de-obra Numa obra, atravs de processos convencionais, o desperdcio de materiais pode chegar a 25% em peso. A estrutura metlica possibilita a adoo de sistemas industrializados, fazendo com que o desperdcio seja sensivelmente reduzido. 3.6 Adaptabilidade / Flexibilidade A adaptabilidade de uma construo depende da facilidade de expanso e modificao para atender a novos requisitos. A construo metlica permite estas adaptaes sem maiores perdas, aliada a facilidade de trabalhar junto com outros materiais em fechamento, coberturas e acabamento das obras. 3.7 Melhor custo benefcio O somatrio destas sries de vantagens apresentadas, aliadas a um bom projeto, com a melhor preciso oramentria, torna o processo da construo metlica eficaz e de boa economia. A escolha do ao adequado pode permitir uma maior vida til da edificao e eliminao da manuteno com pintura e limpeza futura, reduzindo tambm os custos de manuteno da obra. 3.8 Qualidade e Preciso Construtiva A condio industrializada de estruturas metlicas possibilita a inspeo sistemtica da estrutura, atravs do controle de qualidade dos componentes, conduzindo a uma melhor segurana do trabalho. Favorece tambm um resultado perfeito no alinhamento devido a preciso de medidas, o que permite a utilizao mnima de revestimentos nas paredes e a execuo facilitada de esquadrias, armrios e acabamentos. Devido a todas essas vantagens, diversas empresas vm, h algum tempo, estudando e desenvolvendo projetos de habitaes populares em ao. 3.9 Reciclabilidade O ao 100% reciclvel e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas com menor gerao de rejeitos.

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3.10 Preservao do meio ambiente A estrutura metlica menos agressiva ao meio ambiente. Alm de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a emisso de material particulado e a poluio sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a madeira.

4. Desvantagens do ao4.1 Custo Devido ao grande aumento no preo do ao no Brasil, hoje a maior desvantagem do emprego deste na habitao popular o custo elevado no preo do material, (somente no ano de 2004 o ao teve um aumento de 50%) sendo assim deve-se estudar minuciosamente um empreendimento em estrutura metlica. 4.2 Acesso ao material Como o ao um material industrializado a uma grande dificuldade em se produzir o material em pequenas quantidades, assim ele dever ser empregado em obras de grande porte com uma produo em grande escala.

5. Radiografia do Setor Siderrgico o Ao no BrasilO Brasil um dos oito maiores produtores de ao do mundo. Em 2001, segundo dados do Instituto Brasileiro de Siderurgia, 26,7 milhes de toneladas de ao bruto foram produzidos. Esse nmero subiu em 2002 para 29,6 milhes. A expectativa de produo para 2003 foi de 31 milhes de toneladas, sendo a capacidade instalada da siderurgia nacional de 32 milhes de toneladas/ano. O pas pode chegar a produzir, em 2007, um nmero aproximado de 37 bilhes de toneladas; com a projeo de novos investimentos superiores a U$ 3 bilhes, at 2005. O total das exportaes de produtos siderrgicos em 2002 ultrapassou U$ 2,9 bilhes. O Brasil, maior produtor da Amrica latina, responde por 53% da produo da regio. Porm, esses nmeros podem ser considerados pequenos, se comparados aos dos lderes globais: China (148,9 milhes toneladas/ano) e Japo (103,9 milhes toneladas/ano).

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A siderurgia brasileira est entre as melhores do mundo em competitividade. A modernizao das usinas brasileiras foi possibilitada pelos investimentos no setor nos ltimos 10 anos (U$ 10 bilhes); e como resultado o Pas tem o menor custo de produo e placas. Essa competitividade tem gerado atritos comerciais com os EUA, cujas siderrgicas tem um alto custo de proteo. O governo americano, ao sobretaxar produtos brasileiros, acaba gerando um efeito domin, j que outros pases, preventivamente, tambm adotam medidas protecionistas.

6. Moradia popular em Kit MetlicoAs maiores empresas de ao do pas lanaram sistemas de construo de casas populares que visam economia e rapidez de montagem. Os projetos so variados (casas trreas a edifcios de at 5 pavimentos), todos com estrutura principal e de cobertura feitas em ao. No fechamento podem ser utilizados: painis pr-moldados, blocos de concreto, tijolos cermicos furados ou macios, assentados com argamassa tradicional (ou seja, depende da soluo).

6.1 Casa Fcil Gerdau residncias de 48m com planta livre

Fig. I Estrutura Montada

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O custo final vai depender do acabamento utilizado diz Carlos Johannpeter Gerdau. Esse custo fica em torno de 125 por metro quadrado para uma casa de acabamento simples, j uma casa com forro de gesso, piso cermico em todas as dependncias, azulejo na cozinha e banheiro e pintura ltex fica em torna de 250 reais. Casa Fcil Gerdau um kit de montagem composto por diversas peas em ao laminado que, quando parafusadas, montam uma estrutura metlica que ser a base para a construo de casas com 48m. 6.1.2 Ficha Tcnica: Projeto: Dez diferentes

plantas ampliveis, pois a Gerdau permite que sejam feitas inmeras distribuies internas, dando liberdade na definio ou escolha da planta da casa. Os prprios pilares e travas do gabarito servem de guia para o levantamento das paredes externas, facilitando seu alinhamento. Sistema: O kit inteiro tm 319 peas de ao laminado, pesa 850 kg e divido em trs partes: Gabarito, e estrutura principal Fig. II Montagem da estrutura

estrutura de cobertura. O gabarito serve para Fig. III Alvenaria

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facilitar a locao da obra e como nivelador da parte superior da fundao. A estrutura principal formada pelos pilares, vigas de apoio para cobertura e tirantes. A estrutura de cobertura formada pelas Multivigas e prolongadores de beiral. O kit tambm traz todos os parafusos necessrios montagem da estrutura. Comprimento peas: 8,40 m Tempo de montagem: A montagem do Kit gira em torno de 2 horas. Aps a montagem j pode ser executada a cobertura com telhas de barro. Assim, j no segundo dia de obra possvel comear a erguer as paredes. mximo de

Fig. IV Telhado

Requisitos do terreno: nivelado Fundao: recomenda-se radier, executado com o auxilio do gabarito Cobertura: telhas cermicas ou outros materiais critrio do proprietrio Fechamento: alvenaria ou painis, escolha do proprietrio. 6.1.3 Kit Bsico Casa Fcil Gerdau montado O Kit Bsico Casa Fcil Gerdau montado ficar com a seguinte forma: Fig. V Kit montado

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1 - M8B 2 - PFB 3 - PBL 4 - CAT 5 - CCC 6 - CLC 7 - TiY

8 - STY 9 - TPC 10 - TiC 11 - TiL 12 - PFT 13 - ViC 14 - GrC

15 - GrL 16 - GrA 17 - Tce 18 - TCn 19 - TFP 20 - TrL 21 - TCP

6.1.4 Medidas da casa Com o Kit Bsico Casa Fcil Gerdau a sua residncia ter as seguintes dimenses externas (volumetria) aps totalmente construda: A - 4 m (Altura) C - 8 m (Comprimento)

B - 0,5 m (Projeo dos beirais) L - 6 m (Largura)

Fig. VI Vista casa

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6.1.5 Peas KIT Gerdau

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6.1.6 Montagem da estrutura Casa Fcil Gerdau Colunas Aps a secagem inicial do concreto do "radier" (24 horas), parafusar os pilares nas peas verticais do gabarito que ficaram acima do nvel da concretagem.

Fig. V

Montar os pilares frontais e coloc-los no prumo. Repetir a operao para os pilares posteriores. Vigas So 4 vigas "U" devidamente furadas e identificadas pelas etiquetas. Devero ser parafusadas entre os pilares das extremidades e os pilares centrais.

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Fig. IX Pea cobertura

6.1.7 Montagem da cobertura Casa Fcil Gerdau Multivigas e Beirais Antes de iniciar a montagem das Multivigas, as telhas devero ter sido compradas e com as galgas entre 33cm e 34cm. Devero ser de primeira qualidade, ou seja, no empenadas, lascadas ou trincadas e com encaixes perfeitos. Evita-se com isso possveis telhas necessria para a cobertura da Casa goteiras. Fcil. A metragem do telhado de 61,5 m. Verifique com o fabricante a quantidade de

Fig. X Kit montado A inclinao do telhado do Kit Casa Fcil Gerdau de 33,3%. As telhas devero ser do tipo capa e ou canal, paulistinha romana,

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similar, e recomenda-se fazer um teste de encaixe antes da compra definitiva. As Multivigas so as estruturas do telhado onde sero apoiadas as telhas Deve-se iniciar a colocao pelas Multivigas dos beirais de cada um dos lados da cobertura. Aps a colocao de todas as Multivigas, acerta-se a galga das telhas da seguinte forma: fixa-se a pea central de cada um dos lados da cobertura e distribui-se as eventuais diferenas de medida para baixo e para cima, regulando-se as distncias entre as multivigas atravs dos furos alongados (oblongos) existentes.

Fig. XII Cobertura No passo seguinte colocam-se os beirais laterais, nas pontas das Multivigas (topos). Para instalao dos beirais frontais encaixar e parafusar todas as peas. Em seguida parafusar a cantoneira onde sero apoiadas e fixadas as telhas do beiral. 6.1.8 Tirantes (parte da estrutura)

Fig. XIII Tirantes Os tirantes de contraventamento, que so provisrios, servem para dar estabilidade provisria ao Kit Casa Fcil Gerdau at a colocao das alvenarias. So somente os

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tirantes em forma de "X" colocados entre os pilares. Os demais tirantes sero permanentes e no devero ser retirados. Colocar os tirantes provisrios com suas respectivas peas prprias e parafusos nos pilares, conforme visto no detalhe E. Os tirantes permanentes daro estabilidade construo, juntamente com as Multivigas. Devero ser colocados sem o tensionamento final (presso excessiva) que dever ser efetuado somente aps a colocao de todos os tirantes e da prumagem dos pilares. D o aperto do de Fig. XIV Detalhes

final a todos os parafusos cuidado essas ligaes. Antes da colocao definitiva das telhas deve-se prumar todos os pilares da Casa Fcil Gerdau, isto , deixar os pilares totalmente verticais. Para isso utiliza-se o fio de prumo e faz-se a regulagem dos tirantes provisrios e definitivos. Neste momento coloca-se tambm o tirante em Y. Todos os ngulos formados entre os pilares e o piso concretado (radier) devero estar a 90 Este procedimento de extrema . importncia e ir preparar todo o Kit para a execuo das alvenarias. 6.1.9 Telhas A colocao das telhas sobre as Multivigas convencional e dever ser iniciada do beiral em direo cumeeira. Para acabamento, com as com Fig. XV Telhado colocar as cumeeiras, compatveis telhas, de convencional maneira Kit, tomando o verificar todas

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argamassa

de

cimento

e

areia.

Ao subir as telhas para a cobertura, no concentrar as pilhas em uma nica pea. Procure distribuir as cargas uniformemente.

6.1.10 Algumas sugestes de planta e decorao, sem escala:

Fig. XVI Planta Geminada

Fig. XVII Planta Geminada

Fig. XVIII Planta

Fig. IXX Planta

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6.2 Usiteto Usiminas casas de at 45m e edifcios com at cinco pavimentosA siderrgica fornece as chapas e perfis para a construo das residncias. importante ficar claro que a empresa no vende os produtos prontos. A construtora compra nosso ao e monta as habitaes, explica Marcelo dos Santos Mendona Figueiredo, engenheiro de desenvolvimento da Usiminas. O valor (preo levantado no mercado) da casa acabada de 36m de 8,5 mil reais; para o apartamento o preo de 12 mi reais. O preo isolado do kit metlico (casa trrea) de 1,45 mil reais. As ligaes so todas parafusadas e padronizadas, e o prprio proprietrio pode efetuar a montagem, afirma Marcelo Figueiredo, o kit acompanha manual de montagem e as peas podem ser repostas (em caso de danos).

Fig. XX Estrutura montada 6.2.1 Ficha Tcnica Projeto: Apresentar solues construtivas para edifcios residenciais populares de quatro ou cinco pavimentos (com trs a quatro unidades de dois ou trs dormitrios por andar) e casas trreas com 36, 42 e 45m, de dois a trs quartos com possibilidades de ampliao. Sistemas: Fornecimento de pilares e vigas, engradamento metlico para cobertura de casas e edifcios em ao USI-SAC ou COSAR-COR, protegido com pintura contra a corroso.

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O kit da casa de 36 m possui 540 kg de ao, em chapas dobradas a fio de 2mm de espessura. Terreno para implantao: nivelado Fundao: radier ou vigas baldrame Fechamento: podem ser utilizados painis e alvenarias de blocos ou tijolos. Cobertura: telhas cermicas Fundao e engradamento metlico mdulo 1 Acabamento e instalaes Subtotal BDI Total Custo/ m Custo unitrio 1 expanso mdulo 2 Custo/ m Custo unitrio 2 expanso mdulo 3 Custo/ m Custo total casa de 36 m 6.2.2 Soluo Predial Trata-se de um projeto de quatro pavimentos, com dezesseis unidades por edificao. Cada unidade possui rea total de 46,69m2 (42,54m2 de rea til), divididos sala, quartos, pequena circulao, banheiro, cozinha e rea. o. Fig. XXI Vista prdio um entre dois uma 1,707 mil reais 4,047 mil reais 5,754 mil reais 1,351 mil reais 7,105 mil reais 197,38 reais 848,93 reais 23,58 reais 670,56 reais 18,63 reais 8,625 mil reais

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6.2.3 Opo A - Soluo Semi-Industrializada Estrutura Lajes Fechamento externo Divisrias Internas perfis dobrados (vos menores) macias alvenaria cermica alvenaria cermica

6.2.4 Caractersticas Tcnicas/Estruturas Tipo de Ao Peso Taxa Lajes Colunas USI-SAC 300 22,5 toneladas 30,12 Kg/m2 Macias - Espessura - 8cm Quantidade - 34 Tipo - perfil duplo cartola Dimenses - 140x70mm Vigas Quantidade - 212 Tipo - perfil U enrijecido Dimenses - 175x300mm Sistema de Estabilizao Prticos rgidos e contraventamentos

6.2.5 Cronograma de Execuo Fundao Estrutura Acabamentos e instalaes 16 dias 17 dias 90 dias

Horas Horas

totais

trabalhadas por

no m2

canteiro de

de

obras:

19.864,43 26,59

horas

trabalhadas

construo:

horas/m2

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Horas trabalhadas por unidade de apartamento: 1.241,53 horas/apartamento Custo unitrio por hora trabalhada: R$ 9,72/hora (Fonte: Murba Engenharia S/A) 6.2.6 Opo B - Soluo Industrializada Estrutura Lajes Fechamento externo Divisrias Internas perfis soldados (vos maiores) steel-deck painis de concreto celular autoclavado painis em gesso acartonado

6.2.7 Caractersticas Tcnicas/Estruturas Tipo de Ao Peso Taxa Lajes Colunas ASTM A-36 E 20 toneladas 26,77 Kg/m2 Steel-deck - Espessura - 140mm Quantidade - 12 - Tipo - Perfil H Dimenses - 220x180mm Vigas Quantidade - 84 - Tipo - Perfil I Dimenses-350x130mm- 300x130mm250x150mm-250x130mm Sistema de Estabilizao Prticos rgidos e colunas mistas (ao + concreto)

6.2.8 Cronograma de Execuo Fundao Estrutura Acabamentos e instalaes 16 dias 17 dias 74 dias

Horas totais trabalhadas no canteiro de obras: 17.633,98 horas Horas trabalhadas por m2 de construo: 23,60 horas/m2

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Horas trabalhadas por unidade de apartamento: 1.102,12 horas/apartamento. Custo unitrio por hora trabalhada: R$ 13,34/hora (Fonte: Murba Engenharia S/A) Fig. XXII Estrutura completa 6.9 Casas 6.2.9 A casa A casa composta por engradamento metlico e por colunas, que servem de guias para o alinhamento das alvenarias. Tudo feito em perfis de ao resistentes corroso atmosfrica. A casa pode ser construda em mdulos. Assim, o ncleo inicial formado por um quarto, cozinha e banheiro. quarto. Ao final das expanses, temos pronta e acabada uma residncia de 36m. Fig. XXIII Planta 6.2.10 Algumas sugestes de planta e decorao, sem escala: A primeira expanso acrescenta uma sala e, a segunda, um outro

Fig. XXIV Planta

Fig. XXV Planta

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6.3 Cosipa prdios de quatro pavimentos com quatro unidades de 40m por andar

Fig. XXVI Projeto Cosipa A Cosipa desenvolveu dois projetos de edifcios de 827 m para habitao popular, com estrutura e escadas em ao e tipos variados de fechamento, lajes e divisrias internas. Cada edifcio possui quatro/ cinco/ ou sete pavimentos com quatro unidades de 40m por andar. Cada unidade composta de dois dormitrios. Adequado aos padres da CDHU, o projeto foi concebido como um Sistema Construtivo Aberto permitindo a adoo de diferentes materiais de acabamento e complementos, tanto convencionais como industrializados. A soluo semiindustrializada apresenta fechamento e divisrias em blocos e lajes de concreto. A soluo industrializada mostra fechamento em painis de concreto pr-moldado, divisrias internas em gesso acartonado e lajes steel deck.

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Modelo semi-industrializado

6.3.1 Ficha Tcnica Fundaes: varia de acordo com o terreno. O levantamento de custos sugere como parmetro um modelo executado com estacas pr-moldadas, blocos e baldrames em concreto armado. Estrutura: pilares e vigas em perfis de chapas dobradas tipo caixo.

Contraventamento em perfis tubulares. A estrutura utiliza o ao COS CIVIL 300 ou a ao COS AR COR 400E. Escadas: escadas estruturadas em ao, com acabamentos em pintura. Os degraus e patamares so preenchidos com concreto. Lajes: concreto moldado in loco, com frmas metlicas reaproveitveis. Paredes: blocos de concreto nas paredes externas e internas Aparelhos e metais sanitrios: So especificados tanque de concreto, bacia com descarga acoplada e tampos das pias em granilite. Esquadrias: As esquadrias das janelas e portas externas so de ao. Nas portas internas, de madeira. Cobertura: Telhas de ao apoiadas sobre perfis de ao. Pisos: No pavimento trreo ser feito um contrapiso de concreto, sobre lastro de brita apoiado diretamente no terreno. A rea de servio e a cozinha recebem um cimentado liso, desempenado, com impermeabilizao. O piso do banheiro em cermica, com rodap. A rea externa (caladas) receber um piso de concreto. Revestimentos: Os revestimentos externos so executados com chapisco e emboo. Os internos (rea de servio, banheiro e cozinha) recebem apenas emboo. As demais reas so entregues na alvenaria aparente. Pintura: As paredes da cozinha, banheiro e rea de servio, recebem pintura a leo. As partes externas ltex acrlico. As esquadrias, tanto de ao como de madeira, assim como toda a estrutura metlica externa, so pintadas com esmalte sinttico.

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Instalaes: Toda a instalao eltrica e hidrulica embutida e as respectivas prumadas esto concentradas num shaft. Todos os apartamentos possuem pontos para instalaes de telefone, antena coletiva e gs combustvel. Tempo estimado de execuo: 120 dias Modelo industrializado Estrutura: perfis soldados. Para vencer vo maiores. Lajes: steel deck Fechamento externo: painis pr-moldados de concreto Divisrias internas: gesso acartonado Tempo estimado de execuo: 100 dias 6.3.2 Custos Custos de execuo de um prdio de quatro pavimentos pelo sistema de mutiro com instalaes eltricas/ hidrulicas e acabamentos contratados (sistema semiindustrializado) Servios diversos Fundaes Estrutura Metlica principal/ escada Lajes/ contrapiso trreo Instalaes/ acabamento Total para um edifcio Custo por apartamento Valores apurados em agosto de 1998 15 mil reais 23 mil reais 52 mil reais 30 mil reais 131,20 mil reais 251,20 mil reais 15,7 mil reais

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6.3.3 Modelo de Planta e decorao, sem escala

Fig. XXVII Planta

6.3.4 Cosipa- Casa

A Casa Cosipa foi desenvolvida inicialmente para atender ao padro da CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de So Paulo): dois dormitrios, sala, cozinha e banheiro. No total so 36m de rea til com possibilidade de ampliao para trs dormitrios atravs da utilizao de um kit de expanso com 18m.

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Fig. IXXX Casa Pronta

possvel

a

adequao a outros tipos de plantas e solues arquitetnicas, sendo admitido qualquer padro de acabamento, do mais simples ao mais sofisticado. O projeto foi concebido com um Sistema Construtivo Aberto, permitindo a adoo de diferentes solues. possvel montar a casa em cinco horas, em mdia, e a casa fica pronta no prazo de 6 a10 dias (em uma casa convencional so necessrios cerca de 40 dias) e a montagem no demanda muitas pessoas ou ferramentas. A estrutura metlica, feita com ao COS AR COR 400E ( apresenta maior resistncia corroso atmosfrica) embutida nas paredes. O kit composto por apenas quatro tipos diferentes de perfis, o maior pesando apenas 23 kg, e todas as ligaes so parafusadas. 6.3.5 Planta e decorao, sem escala

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Fig. XXX Planta

7. Kit metlico x habitao convencionalSistema industrializado mais caro mas diminui tempo de execuo A PINI WEB ( Revista Construo Mercado 38 - setembro de 2004) realizou uma pesquisa para comparar os custos dos dois sistemas construtivos, e este foi um trabalho conjunto do arquiteto Mrio Barreiros, uma empresa de consultoria em engenharia e uma fornecedora de estruturas metlicas resultou na construo de duas casas populares idnticas, de 40 m2, com sistemas construtivos diferentes. As obras, realizadas em um mesmo terreno de Osasco (SP) no ano de 2001, procuraram demonstrar a rapidez de montagem do kit metlico CM-05, projetado

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pelo

arquiteto,

frente

casa

construda

sob

o

sistema

tradicional.

A casa CM-05 levou 28 dias para ser construda. Depois da execuo do radier, Barreiros conta que a estrutura foi montada em pouco mais de duas horas. A partir de ento, j puderam ser erguidas as paredes de fechamento do imvel. A casa convencional, construda com concreto armado, levou pouco mais de dois meses para ser finalizada. As necessidades de espera pela cura do concreto e os trabalhos foram os principais fatores para aumentar prazo de execuo do sistema convencional. O kit CM-05 evoluiu de um projeto mais simples, elaborado por Barreiros em 2000, constitudo de um cmodo e um banheiro. A inteno era desenvolver alternativas de abrigos emergenciais de baixo custo para famlias desalojadas. Desde ento, surgiram projetos de casas maiores, de at trs quartos e uma varanda. Uma parceria entre o arquiteto, a Flektor Engenharia e a Aga Engenharia possibilitou o detalhamento dos projetos e a construo comparativa. Barreiros conta que, apesar de saberem desde o incio que a casa convencional seria mais barata, o que pretendiam era demonstrar a rapidez de execuo da casa metlica. De antemo sabamos que a unidade convencional seria um pouco mais barata. Porm, tambm sabamos que a unidade executada com o kit de estrutura metlica seria realizada mais rapidamente. Essa era a nossa proposta, conta. Na poca, a diferena de preos era de 5%. No entanto, o aumento do preo do ao nos ltimos anos afetou a competitividade da construo metlica. Mas ainda uma alternativa a ser considerada, uma vez que construda na metade do tempo da casa convencional, lembra Barreiros. Ele acredita que a fabricao em grande escala dos kits metlicos possibilitaria a reduo do preo atual e o aumento da competitividade. 7.1 Etapas que tiveram consumo equivalente de materiais nos dois sistemas Descrio das etapas Fundao: radier Alvenaria Piso cermico (banh) Telhado Un. m m m m Quantidade 40 92 1,8 50 Custo Unitrio R$15,00 R$8,92 R$5,70 R$12,60 Total (R$) 600,00 820,64 10,26 630,00

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Revestimentos -azulejo Instalaes hidrulicas Instalaes eltricas Caixilhos Pintura Forro do banheiro

m vb vb vb vb m

7,65 2

R$11,20 R$50,00

85,68 557,00 630,00 929,00 170,00 100,00

Total de matrias: R$ 4.532,58

Fig. XXXI Estrutura/ casa pronta/ projeto

7.2 Comparativo de consumo e custo de materiais empregados nos dois sistemas CM-05 Descrio dos materiais Un. Quantidade Custo unitrio (R$) Custo Total (R$) Estrutura metlica (kit) Cimento Areia un sc m 1,00 5,00 3,00 2.760,00 12,00 27,00 2.760,00 60,00 81,00

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Concreto, pilares e vigas Ao 10 mm Argamassa p/ assentamento Materiais diversos Desperdcio de materiais

m m sc

5,00

10,00

50,00

vb vb

1,00 -

400,00 -

400,00 -

Total de matrias: R$ 3351,00

Convencional Descrio dos materiais Un. Quantidade Custo unitrio (R$) Custo Total (R$) Estrutura metlica (kit) Cimento Areia Concreto, pilares e vigas Ao 10 mm Argamassa p/ assentamento Materiais diversos Desperdcio de materiais un sc m m m sc vb vb 10 3 1,8 270 10 1 12,00 27,00 117,00 1,00 10,00 400,00 120,00 81,00 210,60 270,00 100,00 400,00 400,00

Total de matrias: R$ 1581,00 7.3 Comparativo de custo de mo-de-obra empregada nos dois sistemas Preo fechado por empreitada CM-05 R$ 2.400,00 Total geral dos sistemas Estudo realizado em julho/2001 R$ 10.283,58 Convencional R$ 3.600,00 R$ 9.714.18

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8. Consideraes finaisA histria da humanidade nos remete idia de que as tcnicas construtivas esto em constante mutao e desenvolvimento. De acordo com cada poca, necessidades sociais, descobertas de novos materiais e suas formas de uso, surgem criando novas tendncias. Na atualidade h a necessidade de construes rpidas e eficientes, principalmente para a construo de habitaes populares, cuja demanda constante e crescente e o ao vem formando um novo conceito de construo nesse setor. Em um primeiro momento pode-se questionar a eficincia do ao, em conjunto com a alvenaria, devido ao custo superior ao sistema tradicional, porm ao analisar a rapidez e o mnimo ndice de desperdcio do sistema conclui-se que seu custo benefcio grande e as vantagens so diversas. A construo em ao admite um sistema construtivo aberto que permite a adoo de diferentes materiais de acabamento e complementos, desde os mais convencionais at solues construtivas industrializadas. Assim, o projeto pode se adequar s caractersticas e peculiaridades da regio onde for implantado. Ou seja, dentro das construes populares esse sistema pode se adaptar s diferentes necessidades. Em visita a Casas 20 edio da FEHAB - Feira Internacional da Indstria da Construo, que em 2004 foi inteiramente dedicada ao tema Habitao, pode-se ver a fora deste tema, que foi explorado por diversos stands (Usiminas e Cosipa, por exemplo, apresentaram seus projetos de casas rpidas) Alm de mostrar vrios sistemas construtivos racionais e de qualidade, a feira abriu espao para a discusso dos problemas e solues para a resoluo do dficit habitacional brasileiro. Mostrando que o ao ainda pode ser mais explorado e com essa popularizao do uso o custo pode vir a se tornar menor e mais atraente.

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9. BibliografiaRevistas: Revista de Tecnologia da Construo Tchne (PINI), Novembro/ Dezembro 99 n43 Ano 8. Revista de Tecnologia da Construo Tchne (PINI), Novembro/ Dezembro 99 n43 Ano 8. Revista de Tecnologia da Construo Tchne (PINI), Maio/ Junho 2000 n46 Ano9 Revista de Tecnologia da Construo Tchne (PINI), Setembro 2001 n54 Ano 10 Revista de Tecnologia da Construo Tchne (PINI), Dezembro 2002 n69 Ano11 Revista de Tecnologia da Construo Tchne (PINI), Outubro 2003 n79 Ano12 Sedimentao Metalrgica e materiais, Revista Construo Tchne edio especial, Setembro 2001 n513 Vol. 57 Jornais: Jornal da Construo (caderno do Jornal da Tarde- So Paulo), 27 de setembro de 2004 Sites: E-Civil: http://www.ecivilnet.com Usiminas Mecnica: http://www.usiminasmecanica.com.br Mepe- Estruturas Metlicas: http://www.mepe.com.br/ Construtora Mestra: http://www.construtoramestra.com CBCA - Centro Brasileiro da Construo em Ao: http://www.cbca-ibs.org.br Metlica: http://www.estruturametalica.com.br Cosipa: http://www.cosipa.com.br/ Usiminas: http://www.usiminas.com.br Gerdau: http://www.casafacilgerdau.com.br/

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