Um edifício pré-engenhado (PEB) ou edifício de aço pré-engenhado é um tipo de estrutura construída utilizando componentes de aço que são projetados por um fornecedor ou fabricante de PEB, fabricados e montados com base em desenhos técnicos e arquitetônicos disponíveis.

O processo de criação de uma estrutura completa consiste em três etapas: projeto, fabricação dos componentes e montagem no local (combinada com inspeção e gestão da qualidade).Em alguns setores industriais, estes edifícios também são referidos como edifícios metálicos pré-engenhados (PEMB).

Estas estruturas estão a tornar-se cada vez mais populares devido à disponibilidade de muitos designs de armações esteticamente agradáveis, eficiência de custos e capacidades de personalização permitidas pela tecnologia assistida por computador.

EM QUE DIFERE UM EDIFÍCIO DE AÇO PRÉ-ENGENHADO DE UM EDIFÍCIO DE ESTRUTURA DE AÇO?

Um edifício de aço pré-engenhado é um tipo de estrutura comumente usada em projetos industriais (oficinas, fábricas, usinas, etc.) e obras públicas (estacionamentos, garagens de vários andares, etc.), onde são necessários módulos repetitivos e grandes vãos livres.

Quando fabricado uniformemente em fábricas e transportado para o local para montagem, este método economiza tempo e custos significativos.

Um edifício de estrutura de aço, por outro lado, refere-se a qualquer estrutura que utilize um sistema de armação de suporte de carga em aço em vez de concreto armado.

Estes dois conceitos sobrepõem-se, mas não são inteiramente idênticos.

Um edifício de aço pré-engenhado é um edifício de estrutura de aço; no entanto, um edifício de estrutura de aço pode não ser necessariamente fabricado em módulos padronizados ou projetado para grandes vãos livres como um edifício pré-engenhado.

Os edifícios pré-engenhados podem, por vezes, atingir vãos de até 80 metros (ou mais) sem quaisquer colunas intermediárias.

Os edifícios de estrutura de aço podem ter formas arquitetônicas criativas baseadas em designs personalizados por arquitetos, enquanto os edifícios de aço pré-engenhados devem manter a modularidade e, portanto, não podem acomodar variações excessivas de forma.

ESTRUTURA DE UM EDIFÍCIO DE AÇO PRÉ-ENGENHADO

Um edifício de aço pré-engenhado consiste em três componentes principais:

Estrutura principal de suporte de carga: Semelhante aos edifícios de concreto armado, os edifícios de aço pré-engenhados também têm fundações para garantir a estabilidade estrutural. Além disso, incluem estruturas de suporte de carga do telhado, vigas de rolamento (para pontes rolantes), sistemas de contraventamento, membros de travamento, colunas e vigas de cobertura em I formando a estrutura estrutural principal.

Membros secundários: Estes incluem divisórias, estruturas de suporte de divisórias, escadas, terças de telhado, pisos de trabalho, terças de parede em forma de Z e C, e componentes relacionados.

Materiais de revestimento e fechamento: Um edifício completo não pode funcionar sem elementos de fechamento e modelagem, tais como telhas de cobertura, painéis de revestimento de fibrocimento para acabamentos interiores e exteriores, placas de piso de cimento, painéis cemboard, chapas de aço, etc., que definem o espaço e protegem a estrutura de fatores ambientais externos. A aparência estética é largamente determinada por estes materiais de revestimento e fechamento.

APLICAÇÕES DE EDIFÍCIOS PRÉ-ENGENHADOS

Com vantagens na durabilidade estrutural, flexibilidade de design e curto tempo de construção, os edifícios de aço pré-engenhados são cada vez mais escolhidos por empresas e investidores. Este tipo de construção é amplamente aplicado em vários campos, como segue:

Projetos industriais

No setor industrial, os edifícios de aço pré-engenhados são especialmente adequados para projetos de grande escala que requerem conclusão rápida e alta capacidade de carga. Sistemas de estrutura de aço otimizados criam espaços amplos com o mínimo de colunas intermediárias, melhorando a utilização da área do piso e facilitando o layout da linha de produção.

As fábricas de manufatura adotam frequentemente este modelo para permitir a fácil instalação de máquinas e equipamentos, bem como ajustes flexíveis para mudanças tecnológicas ou expansão da capacidade. Esta solução adapta-se a indústrias como engenharia mecânica, têxteis, processamento de madeira, embalagens e fabricação de componentes industriais.

Para armazéns e centros logísticos, as estruturas de aço permitem a integração perfeita de sistemas técnicos, tais como pontes rolantes para cargas pesadas, sistemas de estantes de grande altura, caminhos de circulação de empilhadeiras e portas de carga e descarga automatizadas. Muitos projetos são projetados para cumprir normas internacionais de segurança, proteção contra incêndios e desenvolvimento sustentável.

Em fábricas de processamento de alimentos, farmacêuticas ou eletrônicas, os edifícios de aço pré-engenhados facilitam o controle ambiental, o layout científico de sistemas técnicos e o cumprimento de rigorosos padrões de higiene, segurança e qualidade, garantindo ainda a adesão ao cronograma e a eficiência do investimento.

os edifícios de aço pré-engenhados são especialmente adequados para projetos de grande escala que requerem conclusão rápida e alta capacidade de carga.

Projetos comerciais

No setor comercial, os edifícios de aço pré-engenhados são cada vez mais favorecidos devido à sua capacidade de criar espaços abertos, designs flexíveis e estilos arquitetônicos modernos. Esta solução adequa-se a empresas que procuram instalações espaçosas, fáceis de organizar e rápidas de colocar em operação.

Showrooms, restaurantes, cafés e centros de serviço utilizam frequentemente estruturas de aço para criar espaços arejados e facilitar o layout interior. Quando combinados com materiais modernos como vidro, alumínio ou painéis decorativos, estes edifícios garantem durabilidade enquanto melhoram a estética e a identidade da marca.

Para supermercados, centros comerciais e edifícios de escritórios, os edifícios de aço pré-engenhados permitem um planejamento de espaço flexível, fácil instalação de sistemas técnicos como iluminação, ar condicionado, elevadores e expansão ou renovação conveniente durante a operação.

Projetos agrícolas

Na agricultura moderna, os edifícios de aço pré-engenhados desempenham um papel importante graças à construção rápida, custo razoável e fácil adaptação a diferentes modelos de produção. Estruturas de aço duráveis suportam impactos climáticos e adequam-se a condições de produção a longo prazo.

Para fazendas de pecuária, os edifícios de aço pré-engenhados fornecem ambientes espaçosos e bem ventilados que facilitam a limpeza e o controle ambiental, melhorando assim a eficiência da criação. Na produção agrícola, as estruturas de aço são usadas para estufas e casas de vegetação combinadas com sistemas de irrigação automatizados, otimizando as condições de crescimento das plantas e reduzindo os custos operacionais.

Além disso, instalações de armazenamento agrícola usando estruturas de aço ajudam a manter a temperatura e a umidade estáveis, estendendo o tempo de armazenamento e preservando a qualidade do produto pós-colheita.

Projetos residenciais

Não se limitando à produção e comércio, os edifícios de aço pré-engenhados são cada vez mais aplicados na construção residencial devido ao rápido tempo de construção e alta flexibilidade. Este modelo adequa-se a projetos que requerem implementação urgente, tais como habitação temporária, áreas de reassentamento, habitação modular ou projetos em regiões remotas.

Dormitórios de trabalhadores usando edifícios de aço pré-engenhados encurtam o tempo de construção, reduzem os custos iniciais de investimento e permitem fácil expansão quando a demanda aumenta. Além disso, instalações auxiliares como guaritas, escritórios de operação e banheiros de obra são frequentemente montados a partir de estruturas de aço para fácil desmontagem, realocação e reutilização em múltiplos projetos.

VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS EDIFÍCIOS DE AÇO PRÉ-ENGENHADOS

Os edifícios de aço pré-engenhados têm as suas próprias vantagens e desvantagens, conforme descrito abaixo:

Vantagens

Os edifícios de estrutura de aço aplicam tecnologias científicas e de engenharia avançadas, oferecendo muitas vantagens, tais como:

• Capacidade de atender a todos os requisitos de suporte de carga e durabilidade.
• Custo mais baixo em comparação com soluções de concreto armado.
• Instalação e construção rápidas; o tempo de montagem é estimado em apenas um terço do tempo de construção em concreto armado, pois os componentes são fabricados em fábrica e montados no local como blocos de Lego.
• Alta flexibilidade de design, permitindo aos investidores criar edifícios de aço modernos, impressionantes e únicos; grandes vãos livres maximizam o espaço utilizável.
• Peso estrutural reduzido, diminuindo as cargas na fundação e sendo adequado para solos fracos ou áreas propensas a sismos.
• Fácil desmontagem, realocação, reutilização ou liquidação.

Desvantagens

Baixa resistência ao fogo

Embora o aço não seja combustível, a temperaturas de 500–600°C ele amolece e deforma, perdendo a capacidade de carga e causando potencial colapso estrutural. A sua resistência ao fogo pode até ser inferior à da madeira laminada. Isso limita a sua aplicação em edifícios residenciais.

Solução: Aplicar revestimentos resistentes ao fogo ou envolver as estruturas de aço com materiais à prova de fogo.

Suscetibilidade à corrosão em ambientes quentes e úmidos

Em climas como o do Vietnã, especialmente em ambientes agressivos, a corrosão do aço pode danificar as estruturas.

Solução: Aplicar revestimentos protetores adequados ou galvanizar o aço com zinco ou alumínio.

Durabilidade relativamente menor

Embora aborde muitas limitações do concreto armado, como custo, tempo de construção, mão de obra e carga estrutural, os edifícios de aço pré-engenhados podem ser menos robustos.

Solução: Usar materiais de alta qualidade com garantias adequadas e manutenção regular para estender a vida útil.

PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS PRÉ-ENGENHADOS COM CUSTO-EFETIVO E ECONOMIA DE TEMPO

Etapa de preparação

Estrutura de aço

A estrutura de aço é um dos materiais principais e indispensáveis num edifício pré-engenhado. Dependendo de cada projeto, o investidor seleciona diferentes tamanhos e especificações. 

Nesta fase, vãos livres, dimensões gerais do edifício, largura e altura são selecionados a partir do catálogo do fabricante ou empreiteiro. 

Todas as estruturas de aço podem ser pré-fabricadas de forma sincronizada e entregues no local para montagem. Como resultado, o tempo de construção é significativamente encurtado. Além disso, o aço tem um peso mais leve em comparação com outros materiais, como o concreto, reduzindo assim a pressão da carga estrutural em todos os aspectos.

Telhas de Cobertura

Além da estrutura de aço, as telhas de cobertura são usadas para fechamento e cobertura na maioria dos projetos industriais, como fábricas, armazéns, instalações de estacionamento, etc. As telhas de cobertura são cada vez mais populares devido às suas características de leveza e diversas opções de cores. 

Existem muitos tipos de telhas, e a seleção depende do projeto específico. Atualmente, existem três tipos comuns: telhas isoladas, telhas padrão e telhas translúcidas. No entanto, as telhas de cobertura não fornecem isolamento acústico, pelo que a redução de ruído é limitada.

Painéis de Revestimento

Você pode construir paredes de tijolo, concreto moldado ou até mesmo usar chapas de aço como revestimento de parede. 

Além disso, placas de fibrocimento podem ser selecionadas como painéis de revestimento para edifícios pré-engenhados, substituindo tijolos cozidos tradicionais ou concreto. As placas de cimento são mais leves que os materiais tradicionais, ajudando a reduzir a pressão da carga estrutural em todos os aspectos do edifício.

Etapas de Construção

Design

Desenhos de design arquitetônico: Apresentam soluções de design, analisam e avaliam opções e fornecem consultoria para selecionar a solução mais econômica que atenda às necessidades do investidor. Em seguida, finalizam-se os projetos arquitetônicos, estruturais e de materiais e expressa-se a intenção do design através de vistas em perspectiva, elevações, plantas baixas e cortes.

Desenhos de produção e construção: Uma vez aprovados os desenhos arquitetônicos e estruturais, os desenhos estruturais detalharão cada componente e atribuirão claramente códigos de identificação. Erros nos desenhos podem levar a problemas extremamente sérios que afetam a qualidade da construção.

Fabricação 

O processo de fabricação inclui as seguintes etapas:

Corte e modelagem da estrutura de aço: As chapas de aço são alimentadas em máquinas de corte e cortadas de acordo com os desenhos estruturais em peças brutas de aço individuais para cada componente fabricado. As bordas são chanfradas, depois soldadas de topo para componentes sobredimensionados.

Fabricação de placas de base: Os furos são perfurados nas placas de base (perfuração contínua de furos), depois os parafusos são usados para conectar as estruturas de aço.

Montagem: Os componentes são endireitados e têm as arestas arredondadas, sendo depois montados em membros estruturais usando soldas temporárias.

Soldagem: A soldagem automática por arco submerso é usada para conectar componentes num membro estrutural unificado.

Desempeno: A soldagem pode causar distorção, por isso as superfícies empenadas são endireitadas usando equipamento hidráulico para garantir precisão durante a montagem.

Montagem de placas de base: Ambas as extremidades do membro estrutural são cortadas antes de instalar as placas de base, depois as placas de base são soldadas por pontos ao corpo da treliça.

Limpeza da superfície: Os componentes são limpos e cria-se rugosidade na superfície. A limpeza garante boa aderência da tinta e resistência às intempéries.

Montagem

Requisitos

Você deve ser capaz de ler e entender desenhos de layout, posicionamento detalhado de componentes e sequências de montagem nos desenhos de montagem para garantir a qualidade e segurança da construção. Esta etapa é realizada com forte apoio de guindastes para elevar componentes em altura.

Principais etapas no processo de montagem:

• Levantamento, inspeção e planejamento para o trabalho de preparação, equipamentos, entrega e armazenamento de materiais no local.
• Planejamento de supervisão, inspeção e coordenação.
• Instalação de colunas de estrutura rígida.
• Instalação de vigas e traves.
• Instalação de armações, terças, contraventamento de terças e estruturas de empena.
• Puxada de telhas de cobertura e instalação do telhado.
• Instalação de terças de parede, revestimento de parede, calhas e tubos de queda.
• Instalação de portas e outros acessórios.
• Inspeção e avaliação da qualidade.

Nota: Todas estas etapas requerem consultoria cuidadosa de arquitetos, engenheiros estruturais e fornecedores de soluções de materiais para alcançar os melhores resultados em termos de custo, tempo, estética e desempenho funcional do edifício.

QUANTO CUSTA UM EDIFÍCIO DE AÇO PRÉ-ENGENHADO RESIDENCIAL?

O projeto de edifício de aço pré-engenhado Healdsburg SHED serve atividades comunitárias e inclui um restaurante e área comercial.

As empresas de construção calculam custos com base na área de construção no seu terreno. Portanto, se não fornecer informações claras e detalhadas, será difícil obter cotações precisas dos empreiteiros.

Abaixo estão os itens de custo que você precisa considerar.

• Custos de materiais de construção: Incluindo custos de matérias-primas de aço, materiais de construção, materiais auxiliares e materiais de acabamento.
• Custos de mão de obra: Incluindo trabalhadores qualificados, ajudantes e pessoal de limpeza.
• Custos de maquinaria de construção: Incluindo equipamentos de montagem de estrutura de aço, escavadeiras, máquinas de elevação e outras máquinas.

Em geral, os edifícios de aço pré-engenhados são 10% a 30% mais baratos do que a construção tradicional em concreto armado, dependendo do volume e escala do projeto.

• Preços Unitários de Edifícios de Aço Pré-Engenhados Residenciais (USD/m²)
• Opção de fundação rasa: 19 – 23
• Opção de fundação por estaca: 23 – 27
• Estrutura do quadro: 54 – 62
• Obras de acabamento: 115 – 135

Os Preços Unitários Acima Aplicam-se a Edifícios com as Seguintes Estruturas Básicas (Apenas Parte de Aço)

• Opção de fundação rasa: Sapatas isoladas de concreto armado com uma profundidade de 1,5 m.
• Opção de fundação por estaca: Comumente usando estacas 200×200 com um comprimento de 15 m e vigas de ligação de concreto armado.
• Estrutura do quadro: Estruturas de aço compostas SS400 ou Q235, acabadas com uma demão de primeira antiferrugem e duas demãos de tinta colorida.
• Obras de acabamento: Piso steel deck galvanizado com uma camada de steel deck e cobertura de concreto grau M250.

No entanto, os Custos de Construção Também Dependem de Outros Fatores, Tais Como:

• Localização da construção
• Escala do projeto
• Função do edifício
• Forma arquitetônica
• Momento da construção
• Preços Unitários de Fabricação e Montagem de Estrutura de Aço (USD/m²)
• Fabricação de treliça de aço: 0,15 USD/kg
• Montagem de treliça de aço, lanternim, instalação de console de porta: 0,08 USD/kg
• Montagem de treliça de aço, lanternim, instalação de console de porta: 1,46 USD/m²
• Instalação de telha de cobertura: 0,54 USD/m²
• Instalação de folha de parede: 0,62 USD/m²
• Instalação de calha e tubo de drenagem: 2,50 USD/m
• Instalação de rufos: 0,54 USD/m

Materiais Usados para Acabamento de um Edifício de Aço Pré-Engenhado Residencial

Materiais de fundação e alvenaria:

• Material principal cimento
• Material principal areia e agregados
• Material principal aço
• Material principal fios elétricos
• Material principal tubos de água
• Material principal concreto grau M250

Colunas de aço, vigas, materiais de folha de parede e telhado:

• Material principal telhas de cobertura
• Material principal terças C pretas ou galvanizadas com espessura 1,4 – 2,0 mm
• Material principal seções de aço ocas 50×100, 60×120
• Material principal treliças de aço, colunas, placas de base, chapas de aço
• Material principal graute Sika para colagem de concreto, parafusos, cabos de tensão

Materiais de acabamento para edifícios de aço pré-engenhados residenciais:

• Material principal piso cinza Sika, epóxi
• Material principal pisos cerâmicos 600×600, 800×800
• Material principal tinta à base de água
• Material principal portas de enrolar
• Material principal janelas e portas de saída de emergência

MRM STEEL – FORNECEDORA DE MATERIAIS PARA PROJETOS DE ESTRUTURAS METÁLICAS PRÉ-FABRICADAS

As estruturas metálicas pré-fabricadas são atualmente consideradas uma solução construtiva moderna, atendendo de forma eficiente às exigências de custo de investimento, prazo de execução e flexibilidade de projeto. Esse modelo é adequado para diversos tipos de obras, desde fábricas industriais, armazéns e centros logísticos até edifícios comerciais e residenciais. No entanto, para que uma estrutura metálica pré-fabricada alcance alta qualidade, durabilidade a longo prazo e desempenho ideal, a escolha de materiais de aço e telhas metálicas de fornecedores confiáveis é extremamente importante. 

A MRM Steel é uma marca líder nos Estados Unidos, especializada no fornecimento de telhas metálicas e materiais de aço de alta qualidade, atendendo plenamente aos rigorosos padrões técnicos exigidos para projetos modernos de estruturas metálicas pré-fabricadas. O portfólio de produtos fornecido pela MRM Steel inclui telhas metálicas de alta qualidade para estruturas metálicas pré-fabricadas; além disso, telhas de cobertura e painéis de parede para fábricas, armazéns e instalações industriais, bem como materiais de aço estrutural para a estrutura de edifícios metálicos pré-fabricados. Por fim, a MRM Steel oferece soluções completas em materiais de aço e telhas metálicas para projetos comerciais e residenciais.

A utilização de materiais da MRM Steel não apenas aumenta a durabilidade e a segurança da construção, como também contribui para a otimização dos custos de obra, melhora a eficiência operacional e agrega valor a longo prazo. Entre em contato com a MRM Steel hoje mesmo para consultoria detalhada e orçamento rápido pelo telefone: (877) 289-6429.