Avaliação da influência de furos na capacidade resistente de perfis usados no sistema construtivo Light Steel Framing

Abstract

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.