estruturas metálicas

Estruturas Metálicas na Construção Civil

Neste blog, discutiremos sobre as estruturas metálicas, o que são, por que utilizar esse sistema, como é feito o processo construtivo, além de comparar com outros sistemas estruturais.

Projeto Estrutural

Sabe-se que um projeto estrutural é de extrema importância para garantir a estrutura necessária para a sustentação da construção. Através de cálculos, será previsto o comportamento da estrutura em relação aos esforços aplicados e assim será definida a mais adequada para o seu projeto. De forma simplificada, o projeto estrutural é o que garante que a construção ficará “em pé”. 

Saiba mais no nosso blog sobre projetos estruturais

O que são Estruturas Metálicas?

Estruturas metálicas são elementos estruturais muito utilizados na construção civil. Apesar de usada há pouco tempo no Brasil, as estruturas metálicas são utilizadas desde o século XVIII em grande parte da Europa e dos Estados Unidos. 

Pensando em obras marcantes já realizadas com esse sistema estrutural, podemos destacar no Brasil, o Cristo Redentor, localizado no Rio Janeiro, e o Congresso Nacional, em Brasília. Ainda dando ênfase a grandes obras feitas em estruturas metálicas, temos a Torre Eiffel, em Paris, além do Empire State Building, em Nova Iorque. 

estruturas metálicas
Empire State Building, em Nova Iorque.
Cristo Redentor, no Rio de Janeiro.
estruturas metálicas
Congresso Nacional, em Brasília.

Uma estrutura metálica nada mais é do que um elemento estrutural produzido totalmente em material metálico, dando destaque ao aço como o principal material utilizado para construções desse padrão. 

O aço é constituído de um tipo de liga ferro-carbono, no qual a quantidade de carbono utilizada indica a resistência do material. Dessa forma, quanto menor a quantidade de carbono, menor será a resistência do aço, no entanto, quanto maior a quantidade de carbono, maior será a resistência do aço. 

Ademais, ela pode ser aplicada em diversos tipos de projetos, apesar de serem mais utilizadas em projetos de construção industrial e estruturas de grande porte. Sendo assim, as estruturas metálicas não se limitam apenas a tais usos, variando desde casas, pavilhões e galpões a supermercados, shoppings, pontes e muitos outros.

Processo Construtivo de Estruturas Metálicas

Dos projetos arquitetônico e estrutural, que ficam responsáveis pela disposição das estruturas metálicas e da modelagem que irá seguir os princípios da análise estrutural, resultará uma lista de exigências do que será necessário para um projeto desse padrão, como os perfis que serão utilizados, as espessuras das peças, as dimensões da peças, o tipo de aço, a forma em que serão montados, entre outros. 

Esses projetos são fornecidos a uma indústria do ramo que irá produzir as peças necessárias. Dessa forma, é de extrema importância a verificação no canteiro de obras se as peças fornecidas estão de acordo com os pedidos. 

Portanto, como as peças já vêm prontas, é necessário apenas montá-las no local e na hora. A execução de uma estrutura metálica consiste na fixação dos perfis de aço entre si com a fundação. Dessa forma, para evitar atrasos na obra, é necessário que elementos construtivos como estacas e sapatas, por exemplo, estejam previamente locados. 

Para fazer a ligação dos perfis uns com os outros, é utilizado um processo de solda ou parafusos, estabilizando as peças em suas posições definitivas. 

Nessa tarefa de fixação dos perfis, em obras de grande porte, haverá a necessidade de usar equipamentos de içamento, como gruas. Por outro lado, para obras de pequeno porte, esse içamento pode ser feito através da mão de obra.

Confira as etapas de construção de uma casa com estrutura metálica (Timelapse) neste vídeo.

Estrutura metálica em execução. Disponível em: https://www.coppermetal.com.br/blog/aco-carbono/estruturas-metalicas-para-construcao-civil. Acesso em: 26, maio de 2021.

Vantagens x Desvantagens

Vantagens

  • Por serem peças pré-fabricadas, as estruturas de aço garantem versatilidade e rapidez na obra, sendo necessário apenas montá-las no momento;
  • Assim como qualquer outro material, o aço causa influência sobre o meio ambiente. Porém, possuem um alto teor de reciclagem, com cerca de 84%; 
  • Com sua grande flexibilidade, a estrutura permite um canteiro de obra mais enxuto e com menor fluxo de materiais; 
  • Em obras convencionais, o desperdício por parte dos materiais pode chegar a 25% do peso total. Por isso, estruturas metálicas acabam saindo na frente no quesito desperdício e padronização dos materiais.

Desvantagens

  • Dependendo do tipo e do planejamento da obra, o custo final da estrutura pode acabar saindo mais caro;
  • Tanto para a fabricação quanto para a execução, necessita-se de uma mão de obra mais qualificada; 
  • Em episódios de ventos fortes, acabam ficando mais vulneráveis; 
  • Na falta de mecanismos como pinturas especiais, o aço pode corroer.

Estruturas metálicas x Concreto armado

Como se sabe, a grande maioria das obras feitas no Brasil é realizada com estruturas de concreto armado. Por isso, vale ressaltar alguns comparativos entre tais materiais:

Na resistência, nenhuma das duas deixa a desejar, apresentando poucas diferenças de tração e elasticidade e dando segurança à estrutura. 

Em relação à execução, o concreto necessita ser produzido no momento em que seria aplicado. Já os metais só precisam ser montados no local. 

No quesito material, o concreto armado requer água, areia, brita, cimento, aditivos, entre outros. No caso das metálicas, são necessários apenas o aço, parafusos e tintas especiais. 

No que diz respeito à proteção contra incêndios, as estruturas metálicas precisam de uma atenção maior em relação ao concreto armado. 

Já no assunto financeiro, um dos mais polêmicos, devemos analisar um contexto mais amplo. Aparentemente, as estruturas metálicas são mais caras. Porém, se analisarmos todos os tópicos citados, como prazo de conclusão, desperdício de materiais e mão de obra especializada, tudo dependerá do planejamento e da organização por parte do responsável. 

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