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CONSTRUÇÃO EM AÇO – ALADIMMETAIS

VANTAGENS

O sistema construtivo em aço apresenta características significativas. Conheça algumas delas abaixo:

Liberdade no projeto de arquitetura

A tecnologia do aço confere aos arquitetos, construtores, serralheiros e todos profissionais relacionados, total liberdade criadora, permitindo a elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante.
Cabe ressaltar que atualmente há efetiva posição do mercado na preferencia de utilizar perfis ALADIMMETAIS em AÇO.
Deve ser considerado também, que a tecnologia em maquinas e equipamentos vem auxiliando e desenvolvendo formas e maquinas que facilitam muito o manuseio, operação, transformação do aço e suas formas.

Maior área útil

As seções dos pilares e vigas de aço, perfis diversos e barras nas mais diversas formas e tamanhos, são substancialmente mais práticas e esbeltas do que as equivalentes em concreto, resultando em melhor aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil, fator muito importante principalmente em garagens.
Considere o fato de que a ALADIMMETAIS, maior e-commerce do aço do pais, vem constantemente apoiando esta pratica pois acredita na presente evolução tecnológica apresentada.

Flexibilidade

As barras, perfis, vigas, tubos e todos itens relacionados a estrutura em aço mostra-se especialmente indicada nos casos onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios.
Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc.

Compatibilidade com outros materiais

O sistema construtivo em aço é perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e blocos, lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis de concreto, painéis "dry-wall", etc).

Menor prazo de execução

A fabricação da estrutura em aço e suas variáveis, em paralelo com a execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, pode levar a uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado com os processos convencionais.

Racionalização de materiais e mão-de-obra

Numa obra, através de processos convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. A estrutura em aço e seus acessórios possibilita a adoção de sistemas industrializados, fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido.

Alívio de carga nas fundações

Por serem mais leves, toda a gama de produtos em aço que atualmente são distribuídas pela ALADIMMETAIS, dentre elas, as estruturas em aço e todos itens diretamente relacionados podem reduzir em até 30% o custo das fundações até seu acabamento final.

Garantia de qualidade

A fabricação de uma estrutura em aço, com produtos ALADIMMETAIS, ocorre dentro de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial.

Antecipação do ganho

Em função da maior velocidade de execução da obra, haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido.

Organização do canteiro de obras

Com a utilização das barras e perfis ALADIMMETAIS, suas estruturas em aço são totalmente pré-fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros, à ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens, reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais.
O ambiente limpo com menor geração de entulho, oferece ainda melhores condições de segurança ao trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes na obra.

Precisão construtiva

Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida em centímetros, numa estrutura em aço a unidade empregada é o milímetro. Isso garante uma estrutura perfeitamente aprumada e nivelada, facilitando atividades como o assentamento de esquadrias, instalação de elevadores, bem como redução no custo dos materiais de revestimento.

Reciclabilidade

O aço ALADIMMETAIS é 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas com menor geração de rejeitos.

Preservação do meio ambiente

A gama de materiais ALADIMMETAIS em aço é menos agressiva ao meio ambiente pois além de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a emissão de material particulado e poluição sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a madeira.

Cuidados – Uso do Aço ALADIMMETAIS

O aço, como qualquer material estrutural, exige certos cuidados ao ser usado, para que sejam evitadas situações indesejáveis.
Alguns desses cuidados referem-se à corrosão e ao comportamento em situação de incêndio.


Corrosão

A corrosão é um processo espontâneo que reduz gradualmente as espessuras das chapas que formam as seções transversais dos componentes estruturais, que podem se tornar inválidos para as finalidades pretendidas. Como exemplo de dois casos extremos de ocorrência do fenômeno, um em que parte da parede de um pilar com seção tubular circular foi totalmente consumida junto à base e outro em que as chapas da região de uma ligação entre viga e pilar com seção I foram completamente tomadas pela corrosão (nota-se que a espessura das chapas se transformou em várias fatias soltas).

A velocidade de corrosão, medida pela redução da espessura com o tempo, depende da agressividade do ambiente. O processo é mais acelerado em locais com umidade relativa do ar alta, em ambientes poluídos, como os das grandes cidades e os industriais, especialmente quando sujeitos a vapores ácidos, na orla marítima, devido à presença de cloreto de sódio, e junto a piscinas, por causa do cloro.

Uma opção consiste em se usar os chamados aços resistentes à corrosão atmosférica. Tais aços, em virtude de suas composições químicas, apresentam velocidade de corrosão pelo menos quatro vezes inferior à dos demais, e podem, em atmosferas menos agressivas, ser utilizados sem proteção anticorrosiva.


Correto dimensionamento estrutural

Hoje no mercado é muito comum encontrar profissionais que subdimensionam ou superdimensionam suas necessidades conforme a obra, fato este que efetivamente trás prejuízo ao dono da obra. Como cuidado essencial, no tocante ao “bolso” do cliente, faz-se necessário um correto dimensionamento dos perfis e barras de aço ALADIMMETAIS, prezando sempre pela boa aplicação e economia.

Pintura e galvanização

A pintura e a zincagem por imersão a quente ou galvanização a fogo são os procedimentos mais usados para proteção da estrutura contra corrosão.
A galvanização consiste no recobrimento da superfície do aço por uma camada de zinco, obtido pela imersão das peças em grandes cubas com zinco fundido a aproximadamente 450ºC. Caso se queira, o aço galvanizado pode ser pintado.


Comportamento em Situação de Incêndio

Considerando que o aço seja um material incombustível, suas principais propriedades mecânicas degradam-se consideravelmente em altas temperaturas, com a redução da resistência ao escoamento e do módulo de elasticidade com o aumento da temperatura (relação entre a propriedade em temperatura elevada e a propriedade à temperatura ambiente, tomada igual a 20°C).

As reduções de resistência e rigidez se tornam um problema real quando ocorre um incêndio, situação em que a temperatura do aço normalmente supera 400°C, e pode ocorrer um colapso em decorrência da estrutura perder a capacidade de suportar as ações atuantes.

Para uma estrutura submetida a incêndio, a temperatura do aço sob a qual se dá o colapso denomina-se temperatura crítica. Se a estrutura estiver dimensionada para total aproveitamento do material (sem folga), a temperatura crítica situa-se geralmente entre 500°C e 700°C. Na prática, essa temperatura muitas vezes supera os 700°C, pois quase sempre, quando ocorre um incêndio, a estrutura não está sujeita a seu carregamento total, além de ser muito comum existir folgas no dimensionamento.


Reduções de resistência e rigidez do aço com a elevação da temperatura

Em algumas situações, há necessidade de se proteger a estrutura contra incêndio, para que a temperatura atingida pelo aço não alcance seu valor crítico. Tal proteção é feita usando materiais apropriados, normalmente tendo em sua composição gesso, fibras minerais ou produtos cerâmicos. Esses materiais costumam ter a forma de argamassa, a qual é jateada em toda a superfície exposta dos elementos estruturais, ou de placas rígidas, as quais são montadas em volta dos elementos.


Proteção contra incêndio de elementos estruturais

Alvenarias contornando pilares e embutimento de pilares e vigas em concreto são proteções clássicas. As alvenarias em volta dos pilares continuam sendo muito usadas até hoje, ao passo que o embutimento de elementos em concreto é pouco racional e praticamente não é mais empregado.


Proteções clássicas contra incêndio da estrutura de aço

Quando o prédio possui estrutura metálica aparente, e essa estrutura precisa ser protegida contra incêndio, para atender a exigências arquitetônicas pode ser usada tinta intumescente. Tal tinta, aplicada em película de 55 micrometros a 2500 micrometros de espessura, ao ser submetida ao calor, tem sua espessura aumentada entre 20 e 30 vezes, passa a apresentar um aspecto esponjoso e funciona como eficiente material de proteção contra incêndio.
Além disso, permite que sobre ela seja aplicada uma pintura de acabamento, de modo que a estrutura fique com a cor final desejada.
Uma maneira de reduzir o problema é o uso de aços resistentes ao fogo que, em virtude de suas composições químicas, apresentam degradação das propriedades mecânicas com a elevação da temperatura menos acentuada que a dos demais aços.
Assim, a proteção contra incêndio pode ser eliminada ou, na pior das hipóteses, reduzida.
No entanto, em praticamente todo o mundo, esses aços apresentam custo pouco competitivo e têm sido raramente empregados.

Cuidados

O aço, como qualquer material estrutural, exige certos cuidados ao ser usado, para que sejam evitadas situações indesejáveis. Alguns desses cuidados referem-se à corrosão e ao comportamento em situação de incêndio.

Corrosão

A corrosão é um processo espontâneo que reduz gradualmente as espessuras das chapas que formam as seções transversais dos componentes estruturais, que podem se tornar inválidos para as finalidades pretendidas. Como exemplo de dois casos extremos de ocorrência do fenômeno, um em que parte da parede de um pilar com seção tubular circular foi totalmente consumida junto à base e outro em que as chapas da região de uma ligação entre viga e pilar com seção I foram completamente tomadas pela corrosão (nota-se que a espessura das chapas se transformou em várias fatias soltas).

A pintura e a zincagem por imersão a quente ou galvanização a fogo são os procedimentos mais usados para proteção da estrutura contra corrosão. A galvanização consiste no recobrimento da superfície do aço por uma camada de zinco, obtido pela imersão das peças em grandes cubas com zinco fundido a aproximadamente 450ºC. Caso se queira, o aço galvanizado pode ser pintado.

Pintura e galvanização

A velocidade de corrosão, medida pela redução da espessura com o tempo, depende da agressividade do ambiente. O processo é mais acelerado em locais com umidade relativa do ar alta, em ambientes poluídos, como os das grandes cidades e os industriais, especialmente quando sujeitos a vapores ácidos, na orla marítima, devido à presença de cloreto de sódio, e junto a piscinas, por causa do cloro.

Uma opção consiste em se usar os chamados aços resistentes à corrosão atmosférica. Tais aços, em virtude de suas composições químicas, apresentam velocidade de corrosão pelo menos quatro vezes inferior à dos demais, e podem, em atmosferas menos agressivas, ser utilizados sem proteção anticorrosiva.

Comportamento em Situação de Incêndio

Embora o aço seja um material incombustível, suas principais propriedades mecânicas degeneram-se consideravelmente em altas temperaturas, com a redução da resistência ao escoamento e do módulo de elasticidade com o aumento da temperatura (relação entre a propriedade em temperatura elevada e a propriedade à temperatura ambiente, tomada igual a 20°C).

As reduções de resistência e rigidez se tornam um problema real quando ocorre um incêndio, situação em que a temperatura do aço normalmente supera 400°C, e pode ocorrer um colapso em decorrência da estrutura perder a capacidade de suportar as ações atuantes.

Para uma estrutura submetida a incêndio, a temperatura do aço sob a qual se dá o colapso denomina-se temperatura crítica. Se a estrutura estiver dimensionada para total aproveitamento do material (sem folga), a temperatura crítica situa-se geralmente entre 500°C e 700°C. Na prática, essa temperatura muitas vezes supera os 700°C, pois quase sempre, quando ocorre um incêndio, a estrutura não está sujeita a seu carregamento total, além de ser muito comum existir folgas no dimensionamento.

Reduções de resistência e rigidez do aço com a elevação da temperatura

Em algumas situações, há necessidade de se proteger a estrutura contra incêndio, para que a temperatura atingida pelo aço não alcance seu valor crítico. Tal proteção é feita usando materiais apropriados, normalmente tendo em sua composição gesso, vermiculita, fibras minerais ou produtos cerâmicos. Esses materiais costumam ter a forma de argamassa, a qual é jateada em toda a superfície exposta dos elementos estruturais, ou de placas rígidas, as quais são montadas em volta dos elementos. No primeiro caso, a proteção é denominada tipo contorno, e no segundo, tipo caixa.

Proteção contra incêndio de elementos estruturais

Alvenarias contornando pilares e embutimento de pilares e vigas em concreto são proteções clássicas. As alvenarias em volta dos pilares continuam sendo muito usadas até hoje, ao passo que o embutimento de elementos em concreto é pouco racional e praticamente não é mais empregado.

Proteções clássicas contra incêndio da estrutura de aço

Quando o prédio possui estrutura metálica aparente, e essa estrutura precisa ser protegida contra incêndio, para atender a exigências arquitetônicas pode ser usada tinta intumescente. Tal tinta, aplicada em película de 55 micrometros a 2500 micrometros de espessura, ao ser submetida ao calor, tem sua espessura aumentada entre 20 e 30 vezes, passa a apresentar um aspecto esponjoso e funciona como eficiente material de proteção contra incêndio, conforme ilustra a figura 1.24. Além disso, permite que sobre ela seja aplicada uma pintura de acabamento, de modo que a estrutura fique com a cor final desejada. Como exemplo, no Centro Empresarial do Aço foi usado este tipo de tinta, com pintura de acabamento na cor prata metálico.

Uma maneira de reduzir o problema é o uso de aços resistentes ao fogo que, em virtude de suas composições químicas, apresentam degenerescência das propriedades mecânicas com a elevação da temperatura menos acentuada que a dos demais aços. Assim, a proteção contra incêndio pode ser eliminada ou, na pior das hipóteses, reduzida. No entanto, em praticamente todo o mundo, esses aços apresentam custo pouco competitivo e têm sido raramente empregados.

Os metais ferrosos mais comuns são o aço, o ferro fundido e o ferro laminado. Esses metais são ligas de ferro e carbono, que podem ainda apresentar na sua composição elementos como fósforo, manganês, silício, cobre, enxofre, entre outros. A rigor, possuem uma porcentagem de ferro superior a 90%, daí a denominação de metais ferrosos, uma porcentagem máxima de carbono de 5%, com os demais elementos aparecendo em porcentagens relativamente reduzidas.

O ferro laminado é quase um aço com baixo teor de carbono (inferior a 0,12%), distinguindo-se deste apenas por possuir cerca de 3% de escória. Essa escória, caracterizada por pequenas partículas misturadas à massa do metal, se apresenta na forma de fibras, devido às operações de laminação. O ferro laminado possui uma resistência à tração que atinge no máximo 350 MPa na direção das fibras e 320 MPa na direção perpendicular às fibras e uma resistência à compressão que, assim como o ferro fundido, se situa entre duas e quatro vezes a resistência à tração.

No Brasil, as estruturas metálicas e aços laminados são muito empregados em galpões industriais, plataformas petrolíferas, edificações comerciais baixas, como centros de compras, revendedoras de veículos, etc., ginásios de esportes, construções para eventos, espetáculos e feiras e torres de transmissão de energia elétrica e de telecomunicações. No entanto, seu uso ainda é relativamente pequeno nas pontes e muito reduzido em edifícios altos residenciais, comerciais e públicos, possuindo nesses tipos de obra enorme potencial de crescimento.

A engenharia brasileira encontra-se capacitada para levar adiante as obras mais ousadas com estruturas de aço e a industria nacional do setor pode fornecer todos os produtos necessários. O país é um dos grandes produtores mundiais de aço, possuindo usinas siderúrgicas reconhecidas internacionalmente, muitas das quais fabricam, além do próprio aço, também perfis estruturais.

A seguir, serão apresentadas algumas das principais vantagens da utilização do aço como material estrutural.

Elevada Resistência

O aço é o material estrutural que possui maior índice de resistência (relação entre resistência e peso específico).
Assim, os componentes de aço possuem menores dimensões que aqueles fabricados com outros materiais.

Comparação entre pilares comprimidos de aço e de concreto armado
Seja agora uma viga biapoiada com 5 m de vão, sobreposta por uma laje de concreto e submetida a uma carga de cálculo uniformemente distribuída de 20 kN/m.
Pode-se usar para essa viga um perfil I de aço de 200 x100 x 6,3 x 8,0 mm (área da seção transversal de 28 cm2 e peso total de 1,1 kN). Se a viga fosse de concreto armado, teria largura de 200 mm e altura de 500mm (área da seção transversal de 1000 cm2 e peso total de 13 kN).
Se o vão da viga passasse para 15 m e a carga para 70 kN/m, o perfil de aço poderia ter dimensões de 800 x 400 x 8,0 x 19,0 mm (área da seção transversal de 213 cm2 e peso total de 25 kN) e a seção de concreto armado teria largura de 400 mm e altura de 1500 mm (área da seção transversal de 6000 cm2 e peso total de 225 kN).
Vão de 5 m e carga de 20 kN/m Vão de 15 m e carga de 70 kN/m

Comparação entre vigas de aço e de concreto armado

A estrutura de aço é, portanto, a mais adequada nas obras onde se necessita vencer grandes vãos como é o caso, por exemplo, de ginásios de esportes, centros de compras, pontes, galpões e hangares, ou grandes alturas, como nos edifícios altos e torres de transmissão de energia e de telecomunicações. Além disso, devido ao menor peso próprio da estrutura, o uso do aço é vantajoso quando as condições do solo são pouco favoráveis para a fundação.

Elevada Ductilidade

Os aços estruturais são materiais que possuem elevada ductilidade (a deformação antes do rompimento se situa entre 15% e 25%), o que faz com que sejam resistentes a choques bruscos e, em pontos de alta concentração de tensões, que estas se redistribuam pelo corpo.

Aproximação entre Teoria e Realidade

Como o aço é um material homogêneo e praticamente isotrópico, suas características são bem definidas. Assim consegue-se uma aproximação muito boa entre seu comportamento estrutural definido teoricamente e o que efetivamente ocorre na prática.

4. Facilidade de Reforço e Ampliação

Uma obra executada com estrutura de aço, caso necessário, pode ser facilmente reforçada ou ampliada. Como um exemplo de reforço, tem-se chapas soldadas nas mesas de um pilar para aumentar sua capacidade de resistir às ações atuantes. Como exemplo de ampliação de um galpão, pela construção de mais um vão adicional, cuja viga é ligada por meio de parafusos a um pilar existente.

Possibilidade de Reaproveitamento

A estrutura metálica, principalmente quando as ligações forem parafusadas e não existirem lajes de concreto, pode ser desmontada e reaproveitada.

Rapidez de Execução

Como a estrutura metálica é composta de peças pré-fabricadas, a montagem pode ser executada com grande rapidez, o que permite que se termine a obra em um prazo menor.