(11) Número de Publicação: PT 10542 T (51) Classificação Internacional: E04C 2/08 (2006.01) E04B 1/80 (2006.01) E04B 1/86 (2006.01) (12) FASCÍCULO DE MODELO DE UTILIDADE (22) Data de pedido: 2010.03.06 (30) Prioridade(s): (43) Data de publicação do pedido: 2010.11.25 (45) Data e BPI da concessão: / (73) Titular(es): NOÉ MENDES DA CRUZ RUA PRINCIPAL, Nº 50 3070-072 CAVADAS (72) Inventor(es): NOÉ MENDES DA CRUZ (74) Mandatário: PT PT (54) Epígrafe: SISTEMA DE CONSTRUÇÃO LEVE EM AÇO ENFORMADO A FRIO (57) Resumo: O PRESENTE MODELO DE UTILIDADE ASSENTA NUM SISTEMA CONSTRUTIVO A UTILIZAR NA CONCEPÇÃO DE QUALQUER TIPO DE CONSTRUÇÃO PARA HABITAÇÃO, EDIFÍCIOS DE ESPAÇOS COMERCIAIS, INDUSTRIAIS OU OUTROS. A ESTRUTURA DAS CONSTRUÇÕES É CONCEBIDA PELA UNIÃO POR APARAFUSAMENTO DE PERFIS EM AÇO ENFORMADO A FRIO DE SECÇÃO - (1) PERFURADOS NAS SUAS ALMAS E BANZOS, PERMITINDO O CRIAR ESTRUTURAS SÓLIDAS QUE RESISTEM ÀS ACÇÕES PRESCRITAS. ESTA ESTRUTURA, SE PERTENCER ÁS PAREDES SERÁ POSTERIORMENTE REVESTIDA POR PAINÉIS (5) E PLACAS DE GESSO LAMINADO (2) DE MODO A PERMITIR A SEPARAÇÃO ENTRE O INTERIOR E O EXTERIOR DOS ESPAÇOS CONSIDERADOS GARANTINDO AS CONDIÇÕES TÉRMICAS E ACÚSTICAS REGULAMENTARES. AS INFRA-ESTRUTURAS DE SUPORTE DA ESTRUTURA SÃO DO TIPO CONVENCIONAL, ISTO É, PODERÃO SER CONSIDERADAS SAPATAS CONTÍNUAS (21) ONDE SERÃO APOIADOS OS PILARES OU UM ENSOLEIRAMENTO GERAL QUE SERÁ A BASE DE TODA A CONSTRUÇÃO E FARÁ COM QUE ESTA FIQUE ESTABILIZADA RELATIVAMENTE AO TERRENO ONDE SE PRETENDE CONSTRUIR, GARANTINDO AS CONDIÇÕES DE ESTABILIDADE DA CONSTRUÇÃO. QUANTO AOS ELEMENTOS CONSTRUTIVOS, PARTICULARMENTE: PAREDES EXTERIORES, PAREDES INTERIORES E LAJES DE PISO E COBERTURA, ESTE MODELO APRESENTA PORMENORES CONSTRUTIVOS INOVADORES.O MODELO CONSTRUTIVO FOI DESENVOLVIDO DE FORMA A VERIFICAR OS REGULAMENTOS DE ENGENHARIA CIVIL EM VIGOR.
RESUMO "Sistema de construção leve em aço enformado a frio" O presente modelo de utilidade assenta num sistema construtivo a utilizar na concepção de qualquer tipo de edificação em geral. A estrutura das construções é concebida pela união por aparafusamento de perfis em aço enformado a frio de secção Q (I), permitindo criar estruturas sólidas que resistam as acções prescritas. Esta estrutura deverá ser devidamente revestida, quer esta pertença a uma parede interior ou exterior, laje de pavimento ou de cobertura. No interior das paredes e tectos deverão ser aplicados materiais com características de isolamento térmico e acústico de modo a garantir as respectivas exigências regulamentares. As lajes de piso térreo são executadas em betão armado e devidamente impermeabilizadas. Quanto ás infra-estruturas de suporte da estrutura metálica, estas são do tipo convencional, isto é, poderão ser consideradas sapatas contínuas (21) que servem de apoio aos pilares ou considerar ensoleiramento geral que será a base de toda a construção funcionando como piso térreo. Os elementos construtivos, particularmente: paredes exteriores ou interiores e lajes de piso ou de cobertura deste modelo apresentam pormenores construtivos inovadores diferentes dos tradicionais. O modelo construtivo foi desenvolvido de forma a verificar os regulamentos de engenharia civil em vigor.
Descrição "Sistema de construção leve em aço enformado a frio" O presente modelo de utilidade assenta num sistema ou modelo construtivo a utilizar para a concepção de qualquer tipo de construção para habitação, edifícios de espaços comerciais ou industriais ou outros. Mas para melhor compreender o modelo, seguir-se-á a sua descrição com algum pormenor tendo como apoio as figuras apresentadas em anexo. A fig. 1 representa uma forma a adoptar para o modelo aqui fundamentado embora os seus constituintes possam ser substituídos por equivalentes consoante as exigências do dono de obra, projectista ou político interessados. Um dos princípios base para a concepção deste tipo de modelo é a não utilização de betão armado na maior parte das estruturas das edificações. Em sua parcial substituição, foi eleito o aço como material constituinte das estruturas, garantindo a estabilidade das edificações. Os perfis que substituirão as tradicionais estruturas de betão armado, neste caso, são perfis de secção com formato L2 de diversos tipos de dimensões e espessuras consoante as exigências do projecto. Estes perfis estruturais são constituídos por aço da classe S320GD+Z275 que depois de enformado a frio e perfurado toma a forma de secções L2 de várias espessuras tendo em todo o seu desenvolvimento, tanto nas suas almas como nos banzos, orifícios circulares de 15 mm de diâmetro espaçados de 50mm entre si (1). Os referidos perfis com capacidades estruturais funcionam muito bem como pilares ou vigas consoante a aplicação pretendida. A sua localização em obra depende obviamente da sua resistência aos esforços solicitados. È claro que a secção de um perfil deste tipo não tem capacidade resistente de uma secção cheia de betão armado, daí a necessidade de diminuir o espaçamento entre perfis quando estes funcionam como pilares ou vigas. Assim, em estruturas de betão armado encontram-se soluções estruturais porticadas viga/pilar e neste tipo de concepção temos uma
estrutura reticulada de pilares (com espaçamentos pequenos entre si (0,40m a O, 6m) contraventados na horizontal por vigas também elas pouco espaçadas entre si que servirão de suporte a lajes, podendo estas ser mistas ou constituídas por painéis resistentes. As infra-estruturas deste tipo de modelo construtivo são do tipo tradicional, utilizando elementos de betão armado que poderão ser do tipo lintéis de fundação (21) ou ensoleiramento geral. Estas servem se suporte para toda a estrutura mas é a partir delas que se realiza a ligação directa por aparafusamento entre a calha em U (7) que receberá ao longo do seu desenvolvimento os vários pilares constituintes das paredes resistentes. Os pavimentos térreos, conforme a fig. 1 poderão ser constituídos por uma camada compacta de terreno (20), betão de limpeza (19), betão ciclópico ou uma camada de pedra de enrocamento (11), tela impermeabilizante (18) e uma camada de TOUT VENANT (17). É considerada uma caixa-de-ar (23) entre a camada que se encontra mais em contacto com o solo e a superfície da laje de piso que poderá ser ou não ventilada, impedindo a ascensão directa de humidade a partir do solo. A laje de piso poderá ser do tipo: mista ou compostas por painéis estruturais que se apoiam em vigas resistentes. As lajes mistas são compostas por uma cofragem colaborante em aço enformado a frio de baixa densidade (12) que serve de suporte ao betão estrutural (11) onde se inserem as armaduras (10). Esta camada de betão estrutural poderá ou não ser coberta por outra camada de betão leve (14) cuja função será de absorver o ruído de impacto que se possa transmitir ao pavimento, bem como as condições térmicas do pavimento ou laje. Para além desta camada de betão leve (14) é também ainda aplicada sobre a mesma, uma tela de absorção de ruídos por impacto (9) onde assentará uma camada de argamassa de regularização (8) que servirá de base para o revestimento do pavimento. As lajes do piso térreo assentam directamente nos lintéis de fundação (21) A fig. 2 representa um pormenor da laje de piso com os seus diferentes constituintes anteriormente referidos. As figs.3a), 3b) e 3c) representam paredes exteriores de fachada que podem ser compostas por vários tipos de 216
materiais aplicados de diferentes formas consoante o nível de eficiência térmica e acústica que se pretenda. O referido nível de eficiência poderá ir do primeiro nível ao quinto nível, sendo o primeiro o mais exigente e o quinto o menos exigente. A estrutura das paredes, como já se referiu atrás, é constituída por vários pilares montantes C2 (1) devidamente contraventados horizontalmente que servirão de suporte aos revestimentos exteriores e interiores das mesmas. No interior serão aplicadas placas de gesso laminado (2) em número dependente do nível de eficiência pretendido. As placas quando encostadas entre si deverão ser separadas por uma tela de absorção acústica (3) e devem ainda ser aparafusadas directamente á estrutura das paredes ou a uma estrutura adicional independente da estrutura das paredes (6) (ver fig.3a) ). Estas placas de gesso laminado (2) poderão ser substituídas por outro tipo de painéis para revestimento interior como por exemplo os painéis compósitos ou outros equivalentes para desempenhar as referidas funções pretendidas Como foi referido atrás, a disposição e o número das placas a colocar na superfície interior das paredes, espessura dos painéis e do isolamento térmico e acústico bem como o tipo de isolamento exterior influencia nos níveis de eficiência térmica e acústica das paredes exteriores, que poderá ir do nível 1 até ao nível 5 de eficiência energética. Assim sendo, uma parede com nível 1 de eficiência, tem na sua constituição como se poderá analisar na fig. 3a) em anexo, do interior para o exterior, duas placas justapostas de gesso laminado (2) com espessura de 13mm, separadas por uma tela acústica (3), seguido de um painel compacto de lã de rocha (4) com 40mm de espessura e com densidade de 157Kg/m3 e por fim novamente uma placa de gesso laminado de espessura igual a 13mm directamente encostado à estrutura metálica da parede. Todas as placas de gesso laminado serão seguras a estrutura da edificação ou poderão ter uma estrutura de suporte independente. A constituição do revestimento interior das paredes exteriores do nível 2 de eficiência difere unicamente na espessura do painel compacto de lã de rocha (4) que neste
caso terá uma espessura de 30mm e uma densidade de IlOkg/m3. Por sua vez o nível 3 de eficiência irá diferir também na espessura do painel compacto de lã de rocha que neste caso terá 20mm e 90Kg/m3 de densidade. O nível de eficiência 4, como se poderá analisar na fig. 3b), assenta na colocação de duas placas de gesso laminado, uma com 13mm e outra com 15mm de espessura justapostas e separadas por uma tela acústica, fixas directamente a estrutura ou suportadas por uma estrutura independente. Quanto ao nível de eficiência 5 ilustrado na fig.3~) caracteriza-se por ter como revestimento interior das paredes exteriores, uma única placa de gesso laminado com características específicas de isolamento acústico e com espessura de 15mm. Os espaços de ar existentes entre perfis estruturais tanto das paredes como dos tectos serão preenchidos por material resiliente (4) (painéis compactos ou mantas de lã de rocha ou de vidro ou o equivalente que garantam as condições térmicas e acústicas regulamentares). No revestimento exterior das paredes, poderão ser aplicados os painéis sanduíches (5) existentes no mercado actual bem como outro tipo de painéis cuja função seja equivalente. Normalmente o painel sanduíche existente no mercado tem na sua constituição, para além do isolamento térmico interior (EPS- polietileno expandido, XPS- polietileno extrudido, lã de rocha ou PUR- poliurtano), duas chapas que servem de suporte ao isolamento e aumentam a resistência do painel. É também possível fixar a estrutura das paredes, pelo exterior uma chapa quinada em aço leve galvanizado a frio que servirá de suporte a uma placa de EPS de espessura e densidades variáveis podendo posteriormente a superfície exterior ser revestida com o "SISTEMA CAPOTO" que é constituído nomeadamente por argamassa de revestimento (1" camada), rede de fibra de vidro, argamassa de revestimento (2" camada), primário para protecção e acabamento decorativo da superfície exterior. Nas figs. 4 e 5 podem observar-se desenhos esquemáticos de paredes interiores.
As paredes interiores, á semelhança das exteriores, cuja estrutura base assenta na aplicação dos perfis Q, terão como revestimento todos os tipos de painéis de revestimento interior existentes no mercado. No caso da figura 1 foram utilizadas as placas de gesso laminado (2) separadas por uma tela de absorção acústica (3) que poderão ser aparafusadas aos pilares 52 (Figura 5) ou a uma estrutura independente adequada (Figura 4). Neste caso podem ser utilizados os perfis C (6) mais comuns para fixação das placas de gesso laminado. Este é o processo actualmente utilizado na aplicação de placas de gesso laminado em paredes. È claro que entre perfis se deverá colocar sempre painéis espessos de lã de rocha (4) ou o equivalente para preenchimento dos espaços de ar e para desempenhar funções de isolamento térmico e acústico. Neste modelo teve-se particular cuidado em prever a colocação de feltro adesivo ou outro material resiliente sempre que haja contacto entre superfícies metálicas de modo a absorver os ruídos daí resultantes bem como evitar a propagação de ruídos de precursão. Na fig. 6 pode analisar-se um desenho esquemático para as lajes de cobertura que á semelhança das de piso podem servir para coberturas acessíveis ou não acessíveis ou ainda de esteiras de suporte ao revestimento em telha cerâmica ou o equivalente. No caso da Figura 6 está representado um exemplo de uma cobertura acessível que é constituída por uma camada exterior impermeabilizante (13), uma camada de regularização (8), uma tela de impacto (9), uma camada de betão leve (141, o característico betão estrutural (11) tendo no seu seio as respectivas armaduras (10). Para suportar toda esta camada de betão temos a cofragem metálica (12) que completa toda a constituição da laje. Na superfície dos tectos pode-se utilizar vários tipos de soluções para o seu revestimento, inclusive na figura 6 temos um exemplo em que são suspensas placas de gesso laminado (2) á superfície inferior da laje cobertura através de uma estrutura apropriada para o efeito colocando-se entre a superfície da cofragem metálica e as placas de gesso laminado uma manta de lã de rocha garantindo a eficiência térmica e acústica da laje de cobertura.
A laje de cobertura poderá funcionar também como laje de esteira e servir de suporte ao revestimento em telha cerâmica, por exemplo, ou outro que lhe seja equivalente e que desempenhe as mesmas funções. Neste caso temos urna cobertura acessível com platibandas revestidas com rufos metálicos (16) e caleiras (15) colocadas no próprio pavimento da cobertura. No caso das coberturas inclinadas com revestimento em telha cerâmica e beiral, normalmente não se tem platibandas e as caleiras andam junto do beiral. O MODELO CONSTRUTIVO atrás descrito tem princípios aos quais temos que respeitar, como por exemplo a estrutura a adoptar, mas quanto aos revestimentos, podemos sempre optar pelos equivalentes, que para as exigências pretendidas verifiquem os regulamentos vigorados. Mira, 3 de Setembro de 2010
1 - Sistema de construção leve em aço enformado a frio assentando num processo construtivo a utilizar na concepção das edificações residenciais e não residenciais, caracterizado por conter fundações impermeabilizadas, estrutura em aço leve (I), isolamentos e revestimentos a executar segundo vários níveis de eficiência térmica e acústica. 2 - Sistema de construção leve em aço enformado a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter fundações construídas em betão armado (21) em que a inovação a reivindicar é a sua prévia impermeabilização (18). 3 - Sistema de construção leve em aço enformado a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter uma estrutura metálica constituída por perfis de aço leve galvanizado e enformado a frio de secção Q (I), colocados na vertical e na horizontal, interligados por aparafusamentos e ou outras ligações complementares de modo a obter uma malha estrutural resistente que dará forma a arquitectura pretendida. 4 - Sistema de construção leve em aço enformado a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter materiais com função de isolamento térmico e absorção acústica (4) colocados entre os perfis estruturais (1). 5 - Sistema de construção leve em aço enformado a frio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela utilização de isolamentos (4) e revestimentos interiores (2) e exteriores (5) cuj a quantidade e qualidade dependerá do nível de eficiência térmica e acústica pretendidos. Mira, 3 de Setembro de 2010
FIG. 3a)
FIG. 3b)
FIG. 3c)
FLG. 4
FIG. 5
FIG. 6