Os condutores de custos ocultos e detalhes negligenciados da fabricação de aço estrutural

FIGURA 1. Esta coluna de flange larga, complexa e revestida, possui um extenso reforço, projetado para resistência à explosão. Todo esse trabalho agrega um custo significativo, tanto de mão de obra na oficina quanto no campo. Às vezes, essa complexidade simplesmente não pode ser evitada, mas o custo dessa complexidade precisa ser levado em consideração no trabalho.

Tim Bradshaw tem tudo a ver com visitas às lojas, especialmente para engenheiros estruturais. Como vice-presidente de entrega de projetos na Owen Steel Co., Columbia, SC, Bradshaw tem projetado e fabricado aço estrutural durante toda a sua carreira. Por mais de 25 anos, ele trabalhou como engenheiro profissional e gerente na indústria. Ele sabe quando o metal se encaixa bem — e quando não.

"Três fatores influenciam o custo do aço estrutural. O primeiro é o custo do material, o segundo é o custo da mão-de-obra da oficina e o terceiro é o custo da montagem. Uma regra prática de longa data sustenta que cada um compreende cerca de um terço do custo total. Isso ou seja, o custo de um trabalho é um terço de material, um terço de mão de obra e um terço de montagem.

Bradshaw fez essa declaração em março de 2022 durante uma apresentação que fez em Denver na NASCC: The Steel Conference, organizada pelo American Institute of Steel Construction (AISC). Ele acrescentou que a regra flutua ao longo do tempo com a mudança de custos de material e mão de obra. Às vezes, no entanto, a regra se desequilibra devido a certas escolhas de projeto que o engenheiro de registro (EOR) fez ou fatores que o EOR simplesmente ignorou.

De todos os setores da fabricação de metais, a fabricação de aço estrutural se destaca. A cadeia de suprimentos da construção é menos uma cadeia e mais uma rede complexa de partes interconectadas. Um fabricante de aço estrutural pode ser apenas uma engrenagem na roda, fabricando o que lhe é dado, ou pode ser um comunicador ativo, mostrando ao EOR (e a qualquer outra pessoa) o que realmente gera custos e eficiências no chão de fábrica da fábrica (consulte as Figuras 1 e 2). É por isso que Bradshaw, que atua em três comitês do AISC, sempre recebe bem a chance de fazer um tour pela loja. Na verdade, sua apresentação na NASCC pode ser vista como uma espécie de visita virtual à loja, durante a qual ele apontou vários fatores que desequilibram a regra prática de custos.

Bradshaw apontou para uma viga simples com conexões diretas. "Nesse caso, menos peso realmente significa menos custo. É uma viga simples, não requer muita mão-de-obra e não é caro para instalar no campo."

Ele então apontou para uma viga tímpano (viga de borda construída ao longo da parede externa de cada andar) com uma longa borda em balanço. Sua construção leve parece ótima isoladamente, mas esse peso leve também requer reforço de aço. "Você apenas quadruplicou o peso da viga por causa de todo o aço de reforço que precisa adicionar a essa viga para lidar com a borda em balanço. Talvez fosse melhor tornar a viga um pouco mais pesada ou usar uma seção tubular para o seu tímpano, ou para não ter aquela longa borda em balanço."

Ele então apontou para alguns desenhos de fábrica envolvendo reforços e dobradores. Dependendo do projeto, colunas mais leves podem exigir reforços e dobradores mais robustos, e soldá-los não é gratuito. Em sua apresentação, ele apontou para uma coluna W14 × 159 leve com dobrador de 6 polegadas e uma coluna W14 × 342 com ½ pol. dobrador. De uma perspectiva de custo de material puro, W14 × 159 parece o caminho a percorrer, até que você observe toda a soldagem que esses dobradores exigem. O de 6 pol. placas dobradoras em W14 × 159 aumentaram o volume geral de solda em 72 vezes. Muito disso tem a ver com geometria; uma solda de penetração total é essencialmente um triângulo e seu volume aumenta exponencialmente com seu tamanho. Com o aumento do volume de solda, surgem vários passes de solda e mais custos.

"Nesse caso, pode ser mais barato usar um W14 × 342 no lugar da coluna W14 × 159", disse ele, "especialmente se você estiver fazendo conexões de momento em vários níveis vindo de várias direções."

Detalhamento, engenharia de conexão, fabricação - às vezes, todos os três são feitos sob o mesmo teto; outras vezes, são feitos por empresas diferentes. Independentemente disso, a comunicação aberta é fundamental (consulte a Figura 3).