Projeto de casas-de dois andares em quilha de aço leve para Natales, sul do Chile

Projeto de casas-de dois andares em quilha de aço leve para Natales, sul do Chile

Projeto baseado em aço leve G550 AZ150, tecnologia FrameCAD e soluções CBC One{2}}Stop

 

A1: Estrutura de Design Central e Parâmetros Técnicos

O projeto consiste em 24 moradias geminadas de dois- andares dispostas em duas fileiras-em forma de Z (12 unidades por fileira), adotando uma estrutura de quilha totalmente em aço leve com material G550 AZ150 como principal componente estrutural. Todo o projeto estrutural, fabricação e processamento são concluídos usando o software FrameCAD{7}}e máquinas formadoras da Nova Zelândia, garantindo precisão e consistência. A vida útil projetada excede 50 anos, adaptando-se totalmente ao ambiente-de baixa temperatura no sul do Chile (região de Natales), com isolamento térmico aprimorado e estabilidade estrutural. Os principais detalhes do design são os seguintes:

 

1.1 Layout e Dimensões

Cada moradia cobre uma área de 9,35 m (largura) × 7,6 m (comprimento), com uma área total de construção de aproximadamente 142,52㎡ (incluindo dois andares). A disposição em forma de Z-de cada fileira otimiza a utilização do solo, melhora as condições de ventilação e iluminação e aumenta a resistência geral da comunidade ao vento (adaptando-se aos fortes ventos do sul do Chile). A altura livre é de 2,8m para o primeiro andar e 2,7m para o segundo andar.

 

1.2 Layout Funcional

Primeiro Andar: Sala de estar (18㎡), sala de jantar (12㎡), cozinha (8㎡) e um banheiro (4㎡); o espaço é aberto e conectado, com uma linha de fluxo de tráfego racional.

Segundo Andar: Dois quartos (quarto principal 15㎡, quarto secundário 12㎡) e dois banheiros (banheiro-suite 5㎡, banheiro público 4㎡); o quarto principal está equipado com banheiro independente para melhorar o conforto de vida.

 

1.3 Sistema Estrutural

Adote umsistema de estrutura de parede de cisalhamento com estrutura de aço leve, com cargas verticais suportadas por quilhas de aço leve G550 AZ150 (incluindo quilhas de parede, vigas de piso, terças de telhado e vigas principais) e cargas horizontais (vento, terremoto) resistidas por paredes de cisalhamento totalmente reforçadas com painéis OSB-resistentes à água de 18mm. O telhado adota um projeto de inclinação única com parapeitos (envolvidos por painéis esculpidos em metal PU de 27 mm), que não apenas atende à estética arquitetônica local, mas também drena efetivamente a neve e a água da chuva (adaptando-se às fortes nevascas no sul do Chile), enquanto a densidade aprimorada da quilha garante estabilidade estrutural sob cargas combinadas.

 

1.4 Gabinete e Sistema de Isolamento

Parede externa: Painéis esculpidos em metal PU de 27 mm (decorativos + isolamento térmico integrados), combinados com camada interna de isolamento de algodão e painéis estruturais OSB para formar um sistema de isolamento composto.

Telhado: chapa única de aço colorido de 0,6 mm como telha, com estrutura de isolamento multi-camadas (membrana impermeável + algodão isolante + barreira de vapor) para resistir a baixas temperaturas e perda de calor.

Laje de piso: placa de fibra de cimento de 18 mm como camada base, com materiais de isolamento e isolamento acústico (lã de vidro) colocados na camada intermediária para atender aos requisitos de conforto de vida.

 

1.5 Instalações-de suporte completas

A CBC fornece um conjunto completo de instalações de apoio, incluindo portas e janelas (portas e janelas com isolamento térmico de liga de alumínio), pisos (pisos de plástico-de madeira-plástico impermeáveis ​​e resistentes ao desgaste) e instalações de água e eletricidade (tubos anti-congelamento, componentes elétricos-que economizam energia), garantindo a integridade e adaptabilidade do projeto.

 

A2: Análise de suporte de carga, estabilidade e adaptabilidade ambiental

O cálculo estrutural é baseado nos códigos de construção locais chilenos (NCh 433) e combinado com as condições climáticas e geológicas de Natales (baixa temperatura, neve intensa, intensidade moderada de terremotos). O software de cálculo adota o FrameCAD (Nova Zelândia) para modelagem e análise integradas, com indicadores-chave atendendo ou excedendo os requisitos do projeto.

 

2.1 Desempenho do material do aço leve G550 AZ150

O aço leve G550 AZ150 tem uma resistência ao escoamento maior ou igual a 550MPa e uma resistência à tração maior ou igual a 600MPa, com revestimento galvanizado por imersão a quente AZ150- (espessura da camada de zinco maior ou igual a 150g/㎡) para garantir excelente resistência à corrosão (adaptando-se ao clima costeiro úmido e frio de Natales). O desempenho-formado a frio do material é totalmente compatível com as máquinas formadoras FrameCAD, garantindo a precisão das seções da quilha.

 

2.2 Cálculo de Carga e Verificação da Capacidade de Carga

Tipo de carga	Valor do projeto	Componente de rolamento	Resultado do cálculo	Avaliação de segurança
Carga Morta (Telhado)	1,2kN/㎡ (incluindo telha, isolamento, peso estrutural)	Terças de aço leve para telhado (C160×60×20×2,0)	Momento fletor máximo 8,2kN·m, capacidade de carga 12,5kN·m	Fator de segurança 1,52 > 1,2, atende aos requisitos
Carga de neve (telhado)	2,0kN/㎡ (queda de neve média em Natales no inverno)	Terças de telhado + vigas de aço leve (H200×100×5×8)	Tensão combinada 185MPa, tensão admissível 235MPa	Fator de segurança 1,27 > 1,2, atende aos requisitos
Carga dinâmica (piso)	2,5kN/㎡ (primeiro andar) + 2.0kN/㎡ (segundo andar)	Vigas de piso (C140×50×20×2,0) + 18mm placa de fibra de cimento	Deflexão máxima 12,3 mm, taxa de deflexão 1/2276	Menos do limite 1/2000, atende aos requisitos
Carga de Vento	3,0kN/㎡ (vento forte na costa sul do Chile)	Paredes de cisalhamento (OSB + quilhas de aço leve)	Capacidade de carga lateral 35kN/m, força lateral calculada 28kN/m	Fator de segurança 1,25 > 1,2, atende aos requisitos
Carga Sísmica	Intensidade sísmica de 7 graus (zona sísmica de Natales)	Estrutura geral de aço leve + paredes de cisalhamento	Período de vibração natural 0,65s, deslocamento lateral 9,8mm	Taxa de deslocamento 1/2857 <1/1500, atende aos requisitos sísmicos

 

2.3 Análise de Desempenho de Isolamento Térmico

Visando o ambiente de baixa-temperatura no sul do Chile (temperatura mínima de -5 graus no inverno), o sistema de gabinete é otimizado para isolamento térmico:

Parede externa: painéis esculpidos em metal PU de 27 mm (condutividade térmica 0,024 W/(m·K)) + 100mm de isolamento de lã de vidro (condutividade térmica 0,038 W/(m·K)), a resistência térmica geral da parede é de 3,85 (m²·K)/W, o que é 30% maior que o requisito mínimo local.

Telhado: chapa de aço colorida de 0,6mm + 150mm de isolamento de lã de rocha + barreira de vapor, a resistência térmica é de 4,2 (m²·K)/W, evitando efetivamente a perda de calor pelo telhado.

Piso: placa de fibra de cimento 18mm + 80mm lã de vidro + membrana impermeável, a resistência térmica é de 2,5 (m²·K)/W, evitando efeito ponte fria do solo.

 

2.4 Estabilidade Estrutural e Durabilidade

Os painéis estruturais OSB-resistentes à água de 18 mm são totalmente colocados nas paredes, telhado e piso para formar um sistema de reforço integrado com as quilhas de aço leve, aumentando significativamente a rigidez geral da estrutura, evitando deformações laterais e melhorando a estabilidade estrutural. O revestimento galvanizado AZ150 de aço leve G550 garante excelente resistência à corrosão no ambiente costeiro úmido e frio de Natales, e a vida útil projetada de 50 anos é verificada por testes de corrosão acelerada (equivalente a 50 anos de corrosão natural), que é ainda garantida pela espessura e cobertura otimizadas do material.

 

A3: Inventário detalhado de materiais (com base no padrão de fabricação FrameCAD)

Número de série	Nome do material	Especificação	Fonte/padrão do material	Consumo por Unidade	Consumo Total (24 Unidades)	Aplicativo
1	Quilha de aço leve G550 AZ150	Quilha de parede: C100×50×20×1,5; Viga de piso: C140×50×20×2,0; Terça do telhado: C160×60×20×2,0; Feixe: H200×100×5×8	Formação FrameCAD, tecnologia da Nova Zelândia	5,2 toneladas	124,8 toneladas	Componente estrutural principal (paredes, piso, telhado, vigas)
2	Painel Estrutural OSB	Classe resistente-à água com 18 mm de espessura	Produto padrão CBC	68㎡	1632㎡	Reforço de parede/telhado/piso (cobertura total para parede de cisalhamento)
3	Painel esculpido em metal PU	Isolamento decorativo de parede externa integrado com 27 mm de espessura	Produto padrão CBC	112㎡	2688㎡	Gabinete de parede externa (incluindo revestimento de parapeito)
4	Chapa única de aço colorida	0,6 mm de espessura, galvanizado AZ150, telha	Produto padrão CBC	65㎡	1560㎡	Cobertura do telhado (incluindo topo do parapeito e dobramento de borda)
5	Placa de fibra de cimento	Camada base de piso com 18 mm de espessura	Produto padrão CBC	92㎡	2208㎡	Base da laje (cobertura total do piso + extensão de borda)
6	Material de isolamento (lã de vidro/lã de rocha)	Lã de vidro (80-100mm), lã de rocha (150mm)	Produto padrão CBC	85㎡	2040㎡	Isolamento de parede/piso/teto (preenchimento total da camada intermediária)
7	Portas e janelas com isolamento térmico de liga de alumínio	Portas: 900×2100mm (2 conjuntos); Janelas: 1200×1500mm (4 conjuntos) + 1500×1800mm (2 conjuntos)	Fornecimento único-da CBC	2 conjuntos de portas + 6 conjuntos de janelas	48 conjuntos de portas + 144 conjuntos de janelas	Iluminação, ventilação, isolamento térmico (janela do quarto principal adicionada)
8	Piso de madeira-plástico	12 mm de espessura, à prova d’água-resistente ao desgaste	Fornecimento único-da CBC	88㎡	2112㎡	Pavimentos interiores (cobertura de todas as áreas funcionais)
9	Instalações de água e eletricidade	Tubos-anticongelantes, interruptores-de economia de energia, tomadas, aquecedores de água	Fornecimento único-da CBC	1 conjunto/unidade (aprimorado para baixa temperatura)	24 conjuntos	Abastecimento de água, drenagem, fornecimento de eletricidade (atualização anti-congelamento)
10	Conectando acessórios	Parafusos autorroscantes-, pernos, membrana impermeável, selante	Correspondência de FrameCAD	0,35 toneladas	8,4 toneladas	Conexão estrutural, à prova d'água, vedação de costura

 

A4: Competitividade Central do Projeto Townhouse de Aço Leve

4.1 Vantagens Estruturais e Tecnológicas

Alta precisão e eficiência: Adotando o software FrameCAD e máquinas formadoras da Nova Zelândia, as quilhas de aço leve são fabricadas com alta precisão (erro menor ou igual a ±0,5 mm), realizando montagem modular e encurtando o-período de construção no local em 40% em comparação com estruturas de concreto tradicionais.

Excelente durabilidade: O aço leve G550 AZ150 com revestimento galvanizado AZ150 e painéis OSB{3}}resistentes à água garantem resistência à corrosão e à umidade, atendendo ao requisito de vida útil do projeto de 50 anos no ambiente úmido e frio de Natales.

Forte adaptabilidade ambiental: o sistema de isolamento otimizado e o projeto do telhado resistente-à carga de neve se adaptam totalmente às baixas-temperaturas e ao clima-de neve intensa no sul do Chile, e a estrutura da parede de cisalhamento atende ao requisito local de intensidade sísmica de 7 graus.

 

4.2 Vantagens de custo e cadeia de suprimentos

Fornecimento único-da CBC: Integrando estruturas de aço leve, materiais de revestimento, portas e janelas e instalações de água e eletricidade, a CBC fornece uma solução-de cadeia completa, reduzindo custos de aquisição e garantindo qualidade consistente do produto.

Baixo custo de manutenção: Os painéis esculpidos em metal PU de 27 mm e as telhas de aço coloridas têm boa resistência às intempéries, não exigindo grandes manutenções dentro de 20 anos, e o custo de manutenção é de apenas 1/3 do das estruturas tradicionais de tijolo-concreto. A maior espessura do material também prolonga a vida útil dos componentes principais, alinhando-se com o requisito de projeto de 50 anos.

Peso leve e baixo custo de fundação: Apesar da dosagem de material ajustada, a estrutura de aço leve ainda pesa apenas 1/4 da estrutura de concreto, reduzindo a necessidade de capacidade de suporte da fundação e economizando 25% no custo de construção da fundação. A densidade otimizada da quilha também melhora a estabilidade estrutural sem aumentar significativamente o peso-próprio.

 

4.3 Vantagens de vida e ambientais

Experiência de vida confortável: o sistema de isolamento-multicamadas e isolamento acústico garante estabilidade da temperatura interna (18-22 graus no inverno) e baixo ruído, e o layout funcional aberto atende às necessidades de vida das famílias.

Proteção Ambiental e Sustentabilidade: Todos os materiais são recicláveis ​​(aço leve, liga de alumínio, piso de madeira-plástico), com baixas emissões de carbono durante a construção e uso, em linha com as políticas de proteção ambiental do Chile.

Layout flexível: A estrutura de aço leve é ​​fácil de reformar e ampliar, e o layout interno pode ser ajustado de acordo com a necessidade do proprietário sem danificar a estrutura principal.

 

A5: Análise de Adaptação de Mercado (Oceania, Sudeste Asiático, América do Sul)

Os principais mercados da CBC cobrem a Oceania (Papua Nova Guiné, Fiji), Sudeste Asiático (Filipinas, Indonésia) e América do Sul (Chile, Peru). Este projeto de moradia em aço leve, baseado na tecnologia FrameCAD e no material G550 AZ150, tem diferentes graus de adaptabilidade a vários mercados, com a lógica de adaptação central correspondendo ao posicionamento de produto da CBC de "modularização, proteção ambiental e serviço completo-".

Região de Mercado	Características Climáticas/Geológicas	Nível de adaptabilidade	Pontos Básicos de Adaptação
Oceania (Papua Nova Guiné, Fiji)	Clima de floresta tropical, alta umidade, chuvas fortes frequentes, intensidade sísmica de 6 a 7 graus	Alto	O aço leve G550 AZ150 com revestimento galvanizado AZ150 adapta-se a alta umidade; a estrutura da parede de cisalhamento reforçada por painéis OSB de{3}cobertura total atende aos requisitos sísmicos de 6-7 graus; a construção modular (com taxa de pré-fabricação de 95%) adapta-se ao baixo nível de habilidade de construção local. A dosagem de material ajustada e a cobertura no projeto original também fornecem redundância suficiente para o ambiente de alta umidade, reduzindo o risco de danos estruturais causados ​​pela erosão por umidade.
Sudeste Asiático (Filipinas, Indonésia)	Clima tropical de monções, propenso a tufões-, alta temperatura e umidade, intensidade sísmica de 7 graus	Médio-Alto	A estrutura de aço leve possui boa resistência ao vento; o sistema de isolamento pode ser ajustado para isolamento térmico (substituir por algodão isolante de 50mm); reforço anti-tufão para telhado e portas.
América do Sul (Peru, Brasil)	Peru: vento costeiro, intensidade sísmica de 7 a 8 graus; Brasil: clima tropical, alta temperatura	Médio	Peru: melhorar o reforço sísmico (adicionar contraventamentos excêntricos); Brasil: otimizar o isolamento térmico e a ventilação (aumentar a área das janelas, adicionar painéis de proteção solar).
Europa (Sul da Europa: Espanha, Itália)	Clima mediterrâneo, inverno ameno, calor no verão, padrões rígidos-de economia de energia	Médio-Baixo	Otimizar o sistema de isolamento para atender aos padrões europeus-de economia de energia; substituir telhas por telhas de barro para se adequar à estética arquitetônica local.

 

A6: Modificações direcionadas com base nas condições locais

6.1 Modificações para a Oceania (Papua Nova Guiné)

Aprimoramento-anticorrosão: Mantenha o aço leve G550 AZ150 e adicione uma camada de tinta rica em epóxi{2}}zinco (80μm) na superfície das quilhas para se adaptar ao clima de alta-umidade da floresta tropical.

Otimização de Drenagem: modifique o ângulo de inclinação-única do telhado de 15 graus para 20 graus para acelerar a descarga da água da chuva; adicione calhas de chuva (aço inoxidável) ao redor da casa para evitar acúmulo de água.

Adaptação de Construção: Aumentar a taxa de pré-fabricação para 95% (painéis de parede pré-fabricados e lajes de piso na fábrica) para se adaptar ao baixo nível de habilidade de construção local.

 

6.2 Modificações para Sudeste Asiático (Filipinas)

Reforço de Resistência a Tufões: Com base nas terças de telhado originais C160 × 60 × 20 × 2,0, atualize para C180 × 70 × 20 × 2,5 e aumente a densidade das terças de 600 mm para 500 mm; adicione contraventamentos do tipo X-(ângulo de aço L50×5) na cumeeira e frontões para resistir à carga do vento do tufão (4,0kN/㎡). Enquanto isso, melhore a conexão entre os painéis esculpidos em metal PU de 27 mm e as quilhas com parafusos autoatarraxantes anti-vento-para evitar o deslocamento.

Ajuste de isolamento térmico: Substitua a lã de vidro de 100 mm por algodão isolante de poliuretano de alta densidade de 50 mm (melhor desempenho de isolamento térmico); adicione painéis de proteção solar (liga de alumínio) fora das janelas para reduzir a radiação solar.

Otimização da resistência à umidade: Colocar uma membrana impermeável (2,0 mm de espessura) no piso do primeiro andar para evitar a umidade do solo; use painéis OSB-à prova de umidade para as paredes internas.

 

6.3 Modificações para a América do Sul (Peru)

Reforço Sísmico: Atualizar o sistema estrutural para um quadro antissísmico duplo (quadro principal + quadro contraventado excentricamente); adicione paredes verticais de chapa de aço (10 mm de espessura) nos cantos da casa para se adaptar à intensidade sísmica de 8 graus.

Anticorrosão Costeira-: Adote tratamento duplo anti-corrosão (galvanização AZ150 + tinta de poliuretano) para todos os membros de aço leve para resistir à corrosão por névoa salina costeira.

Ajuste de carga: Aumente o valor do projeto da carga de vento do telhado para 3,5kN/㎡ e otimize ainda mais o espaçamento das vigas do piso de 600 mm para 500 mm (com base nas vigas originais C140×50×20×2,0) para aumentar a capacidade de carga. A dosagem de material ajustada no projeto original garante que a redundância estrutural possa cobrir a atualização de carga sem substituição em grande-escala dos componentes principais.

 

6.4 Modificações para o Sul da Europa (Espanha)

Otimização-de economia de energia: Aumentar a camada de isolamento da parede para 120mm (lã de rocha); use vidro oco de baixa{1}}E nas portas e janelas para atender aos padrões europeus de economia de energia-ENERGY STAR.

Adaptação Estética Arquitetônica: Substituir as telhas de aço coloridas por telhas de barro locais; troque os painéis esculpidos em metal PU da parede externa por painéis-de pedra para se adequar ao estilo arquitetônico mediterrâneo.

Ajuste de ventilação: Adicionar ventiladores de teto (tipo ventilação natural) para melhorar a circulação do ar interno no verão; projete beirais de guarda-sol ajustáveis ​​para janelas.

 

A7: Conclusão Básica e Potencial de Promoção de Mercado

Este-projeto de moradia geminada em aço leve de dois andares, projetado para Natales, no sul do Chile, exerce plenamente as vantagens do aço leve G550 AZ150 e da tecnologia FrameCAD. Ao otimizar a dosagem de material (como aumentar o peso da quilha de aço leve, a cobertura do painel OSB e a área de material do gabinete) e melhorar os detalhes estruturais, o projeto atende às condições locais de baixa-temperatura, neve intensa-e clima úmido, bem como às necessidades geológicas e de vida. A configuração de material ajustada não apenas garante a vida útil do projeto de 50{8}}anos, mas também melhora a redundância estrutural e é altamente compatível com a capacidade de cadeia de suprimentos completa da CBC, abrangendo estruturas de aço leve, materiais de gabinete, portas e janelas, além de instalações de água e eletricidade.

Em termos de expansão de mercado, o projeto pode ser rapidamente adaptado aos principais mercados da CBC (Oceania, Sudeste Asiático, América do Sul) por meio de modificações direcionadas (anti-corrosão, sísmica, resistência ao vento, ajuste de isolamento térmico), com forte escalabilidade. Especialmente na Oceania e no Sudeste Asiático, onde a construção modular e os requisitos anti{2}}corrosão são elevados, o projeto tem vantagens competitivas óbvias e pode ser usado como um produto principal para a CBC expandir o mercado residencial de estruturas de aço leve. Com a crescente demanda global por edifícios ecológicos e de baixo-carbono, espera-se que este projeto de moradia em aço leve se torne uma força motriz essencial para o crescimento dos negócios da CBC no mercado internacional.