construir em aço?

Porque construir em aço?

Construir com aço apresenta uma série de vantagens, já consagradas em todo o mundo, que devem ser levadas em consideração quando se escolhe o sistema construtivo da obra. Dentre essas vantagens podemos citar várias como.

VELOCIDADE TRAZENDO ECONOMIA

A alta velocidade de construção quando se utiliza estrutura de aço, se comparada com a de uma obra convencional, se deve a um conjunto de fatores, dentre os quais podemos destacar:

• Foco no planejamento para minimizar atrasos devido à retrabalhos e improvisações: A construção em aço apresenta uma logística de execução mais complexa. O local da montagem pode estar a milhares de quilômetros da fábrica. E as peças, que são produzidas com precisão de milímetros, precisam se encaixar perfeitamente na obra sem espaço para erros e improvisações que causam tantos atrasos. Daí o foco no planejamento. No planejamento são testadas várias hipóteses, a programação consequentemente é mais detalhada e o controle é mais refinado.

• Pelo fato da estrutura ser industrializada, isso implica em produtos e processos padronizados e repetitivos. maximizando o chamado “ganho de escala” tornando os prazos e custos bem definidos e reduzidos.

• Leveza da estrutura e a agilidade no transporte: Estruturas leves implicam em transportes horizontais e verticais econômicos e rápidos. Significa caminhões conseguindo transportar maior quantidade de peças. Guindastes e gruas e até mesmo as pontes rolantes das fábricas trabalharão de forma ágil devido à leveza das estruturas metálicas.

• Fabricação fora do canteiro de obras reduzindo o cronograma: O início da fabricação pode se dar até mesmo antes da limpeza do terreno. A fabricação da estrutura de aço e a construção civil são atividades que podem se sobrepor no cronograma geral da obra reduzindo o seu prazo.

• Montagem rápida e simplificada: As peças chegam na obra já pré-fabricadas tendo apenas que serem emendadas preferencialmente por parafusos. Sem necessidade de tempo para cura ou desforma.

• Por causa da maior exigência operacional da mão de obra na construção metálica, ela necessariamente teve que ser mais bem selecionada e treinada. Por conseguinte tem maior produtividade reduzindo os prazos da obra.

 

É importante destacar que esses fatores podem ser maximizados quando se utilizam também outros componentes construtivos industrializados como paredes, lajes etc.

Com a redução do prazo, têm-se a antecipação do retorno do capital investido ou pode-se postergar o início do desembolso, trabalhando-se com mais capital no início do processo. Em resumo, o capital imobilizado na obra não gera lucro, e diminuir esse tempo de imobilização traz vantagens financeiras.

ADMINISTRAÇÃO DE CUSTOS E PRAZOS FACILITADA

Quando se constrói com aço, a variabilidade de custo e prazo entre o planejado e o realizado tende a ser menor por diversas razões. Dentre as quais podemos citar:

• A estrutura de aço tem custo direto com baixa variabilidade: Uma vez tendo o projeto executivo concluído, os quantitativos das listas são muito mais precisos do que os de uma estrutura de concreto. As perdas são bem menores também. Se a lista prevê “N” parafusos, são “N” utilizados na obra. Se a fábrica programa “N” viagens de carreta, elas acabam acontecendo. Facilitando o planejamento.

• Os serviços são padronizados: Quando se conhece bem a tarefa que se vai fazer, a qual foi muito bem definida, os custos e prazos tendem a se repetir e, portanto o planejamento tende a ser mais acertado. Essa é uma das consequências da padronização, que está no “DNA” da industrialização.

 

Aumentando o número de elementos industrializados na obra, o custo e prazo tendem a ser mais facilmente administráveis.

Aumentar o grau de certeza no que se refere aos resultados da obra é um objetivo que deve ser perseguido por todos os agentes envolvidos. Seja ele o investidor, o construtor ou os projetistas.

REDUÇÃO DO CUSTO DO CANTEIRO DE OBRAS

A redução do custo do canteiro de obras causada principalmente pela redução do prazo de construção é um fator que não deve ser desprezado. Normalmente considera que se, por exemplo, o prazo de construção é reduzido em 20% são de 20% a redução do custo de canteiro. Esse custo se deve principalmente a locações de equipamentos e materiais, despesas com pessoal, e com a administração.

ALTA FLEXIBILIDADE

A flexibilidade, ou seja, a boa adaptação às mudanças exigidas na obra é uma característica importante da construção metálica. Podemos citar algumas:

• Ampliações horizontais e verticais: Quando se quer construir um novo pavimento sobre o existente, quando se deseja ampliar lateralmente o piso ou até mesmo quando se quer construir novo subsolo ou pavimento intermediário, normalmente com estrutura metálica é mais fácil, econômico e com menor interferência na parte existente que, não raramente já está em fase de operação. Com as peças metálicas mais leves, precisas, já pré-fabricadas, muitas vezes com a utilização de lajes sem necessidade de escoramento, em grande parte dos casos, a estrutura em aço se justifica.

• Necessidade de reforço: Estruturas metálicas podem ser, via de regra, mais facilmente reforçadas do que as estruturas de concreto. Sem quebradeiras, apenas com soldagem de chapas ou perfis, pode-se resolver, por exemplo, um problema de carregamento adicional.

• Necessidades de furos para instalações: Fazer um furo em uma viga metálica é, normalmente, mais simples do que faze-lo em uma viga de concreto. Apesar de que o correto seja trazer da fábrica as peças já compatibilizadas com as demais disciplinas como instalações, nem sempre isso acontece na prática. Para esses casos as soluções são mais simples para o aço.

Da flexibilidade decorre redução de custos, de prazos com menores interferências.

FACILIDADE EM VENCER GRANDES VÃOS

A facilidade de vencer grandes vãos deriva de propriedades mecânicas, químicas e geométricas que as peças em aço têm em particular.

• Alta resistência mecânica: Para se ter uma ideia, uma peça de aço submetida a uma carga de tração requer uma área 1/20 menor do que a área de uma peça de concreto armado. Isso faz com que para uma mesma altura de viga de aço e de concreto, o aço vença um vão maior porque resiste mais e porque a solicitação devido ao seu próprio peso é menor.

• Homogeneidade química e dimensional: O aço é um material produzido em usina, através de processos rigorosos e muito bem controlados do ponto de vista dimensional e químico. Diferentemente, o concreto é normalmente é produzido “in loco” e não pode ter o mesmo controle. Essa confiabilidade química e dimensional possibilita que utilizemos as peças de aço mais próximo do limite de sua resistência, aumentado sua capacidade em vencer vãos maiores.

• Possibilidade de se trabalhar com as vigas metálicas em conjunto com a laje de concreto (viga mista). Utilizado as melhores propriedades do aço que é a resistência à tração com o ponto forte do concreto que é a resistência à compressão, unindo-se os dois materiais, tem-se uma viga muito mais resistente, aumentando-se mais ainda a possibilidade de vãos maiores.

• Perfis I tem seção transversal otimizada. Os perfis I têm material concentrado longe da linha neutra, ou seja, tem mais material onde se necessita e menos onde se menos precisa. Isso melhora a eficiência da viga para vencer maiores vãos.

• Possibilidade de se trabalhar com perfis de seção quadrada ou retangular. Devido às suas propriedades geométricas os perfis de seção quadrada ou retangular vencem vãos maiores ainda do que os perfis I. Apesar de, na pratica, serem menos utilizados principalmente por causa das dificuldades de se ligarem às outras peças.

• Utilização de vigas treliçadas. Os triângulos formam estruturas “internamente isostáticas”. Dessa propriedade decorre o anulamento quase completo das forças de flexão e de cortante provocando o aumento da eficiência peça. Essas treliças são fabricadas e montadas com facilidade, daí o uso generalizado desse tipo de viga.

Vencendo vãos maiores, as obras em aço permitem um maior número de layouts arquitetônicos, inclusive facilitando a mudança para outros layouts no decorrer da utilização da construção. Além disso, com menos colunas na obra, as áreas utilizáveis são maiores, as garagens podem caber mais carros, as circulações podem ser mais generosas, as vistas mais desimpedidas.

BELEZA, LEVEZA E OUTROS DIFERENCIAIS ESTÉTICOS.

Essas são características bem visíveis nas obras em aço.

• Estrutura esbelta e leve: A aparente leveza é consequência da alta resistência mecânica das estruturas metálicas. Consegue-se vencer o mesmo vão que vence as vigas de concreto, mas com peças mais esbeltas. Da mesma forma as colunas metálicas precisam de menos seção transversal para resistir à mesma carga que atuaria numa coluna de concreto.

• A estrutura é montada: A particularidade de que a estrutura de aço é trazida da fábrica para ser montada, e não moldada “in loco” como é o caso do concreto, abre um leque grande de possibilidades geometrias, viáveis para o projeto arquitetônico.

A estrutura metálica pode contribuir muito com o projeto arquitetônico principalmente quando se leva em consideração as peculiaridades do aço como elemento estrutural.

ALIVIO DAS CARGAS NAS FUNDAÇÕES

Em função do baixo peso próprio da estrutura metálica (ela é cerca de 10 vezes mais leve do que a estrutura de concreto), pode-se esperar em média uma redução da ordem de 25% das cargas verticais totais nas bases.

A economia nas fundações tende a aumentar à medida que o solo fica ruim, chegando ao ponto desse fator ser decisivo na escolha do sistema estrutural.

BOM DESEMPENHO PARA AS CARGAS DINÂMICAS

O bom desempenho da estrutura de aço para receber as cargas dinâmicas (cargas que variam com o tempo) provocadas por máquinas, pontes rolantes, sismo, vento, trafego de veículos, etc., é uma importante propriedade derivada de algumas particularidades das quais podemos enumerar:

• Alta resistência à fadiga do aço: Diferentemente do concreto, o aço tem alta resistência à fadiga devida principalmente a sua alta ductilidade. Um material tem alta ductilidade (ou baixa fragilidade) quando ele se deforma muito antes de se romper. A fadiga é a ruptura de um material sob esforços cíclicos ou repetitivos e é sempre uma ruptura frágil.

• Alta flexibilidade do sistema estrutural: Essa propriedade faz com, por exemplo, uma ação sísmica atue apenas nas regiões próximas aos apoios, não transmitindo as forças integramente ao restante da estrutura. Pudemos constatar isso em obras fora do Brasil que estão sujeitas à terremotos pela legislação local.

• Baixa massa dos sistemas estruturais: O fato das estruturas metálicas serem leves faz com elas possuam pouca massa fazendo com que as forças inerciais (forças devidas ao movimento da massa) sejam menores, solicitando menos a estrutura causando economia.

Esse bom desempenho explica o fato do aço ser largamente utilizado em obras industriais com pontes rolantes, bases para máquinas. Além de edifícios verticais e coberturas sujeitas ao sismo.

RESISTÊNCIA A CORROSÃO

As estruturas em aço, quando projetadas apropriadamente, não apresentam problemas quanto à corrosão. Todas as formas de garantir a integridade da estrutura apesar dos ataques corrosivos ao longo da vida útil da edificação estão regulamentadas por normas técnicas nacionais e estrangeiras amplamente utilizadas ao longo de décadas. Inclusive a NBR8800/2008, que é a norma que rege o projeto das estruturas de aço no Brasil, dedicou um de seus anexos para esse assunto.

Uma vez projetada a vida útil da edificação, que normalmente é de 50 anos e, em função dos ataques corrosivos que ela sofrerá é determinado inicialmente o sistema de pintura que é composto de:

• Preparo de superfície que pode ser por limpeza mecânica, limpeza com solventes, limpeza manual, decapagem química e jato abrasivo com granalha de aço.

• Pintura podendo ser alquídica, epoxídica, poliuretanica dentre outras. Podendo ela ser aplicada como pintura de fundo (proteção química) separada da pintura de acabamento (proteção mecânica) ou sendo aplicada num único sistema bi-componente (tinta que tem função de ser fundo e acabamento)

 

Projeta-se também o tipo de aço que comporá a estrutura.

• Aços patináveis: Aços que tem sua composição química alterada com adição de cobre e níquel principalmente. Eles, quando sujeitos à corrosão, formam espontaneamente uma camada protetora chamada pátina que impede a progressão da corrosão.

• Aços comuns: Que não tem a propriedade acima mencionada.

 

Entre aços patináveis e comuns pode aparecer corrosão galvânica. Um tipo de corrosão que surge devido a diferença de potencial entre os dois metais por causa do grau de nobreza diferente. O projeto deve compatibilizar o aço dos perfis, das chapas, dos parafusos e dos outros componentes.

E por fim projeta-se o sistema de manutenção da estrutura para que o sistema de pintura aplicado mantenha sua eficiência durante toda a vida útil da edificação.

É importante ressaltar que as propriedades do sistema de pintura como aderência, espessura da camada de tinta e resistência à abrasão, podem ser testadas a qualquer momento através de ensaios padronizados.

Outra questão a ser colocada é que o projeto de detalhamento pode ser um aliado contra o ataque corrosivo. Uma estrutura que acumula água em sua superfície ou que tenha pontos inacessíveis à uma inspeção visual e que apresente dificuldades em se aplicar uma correção no sistema de pintura deve sempre ser evitada.

RESISTÊNCIA AO INCÊNDIO

Assim como a resistência à corrosão, a resistência ao incêndio das estruturas de aço também são reguladas por normas técnicas brasileiras e estrangeiras. O objetivo dessas normas é basicamente dar tempo para que as pessoas desocupem os edifícios quando esses estão em situação de incêndio. Daí surgiu o conceito de TRRF (Tempo de Resistência Requerido ao Fogo).

No Brasil nós temos a norma técnica NBR14432 “Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações – Procedimento” e a NBR14323 “Dimensionamento de estruturas de aço de edifício em situação de incêndio - Procedimento”. A primeira ajuda a determinar o TRRF enquanto a segunda orienta como dimensionar a estrutura e o seu sistema de revestimento para que atinja o TRRF durante o incêndio.

Hoje temos vários sistemas de revestimentos no mercado capazes de dar a proteção térmica adequada à estrutura como pintura intumescente, placas de gesso, argamassa projetada etc.

Existem edificações que não necessitam de proteção contra incêndio assim como tem outras em que o custo de proteção é significativo. Portanto é importante, durante a concepção do projeto, determinar o quanto custará essa proteção.

RESPEITO AO MEIO AMBIENTE

No aspecto de adequabilidade ao meio ambiente a construção com aço tem muito que contribuir. Podemos citar dentre outros fatores os seguintes:

• Baixo índice de desperdício: Na construção civil convencional, cerca de 20% dos materiais empregados vão para o lixo. Durante a construção de uma obra com aço, a matéria prima é adquirida no tamanho exato em quantidades precisas e a estrutura é fabricada em milímetro reduzindo a praticamente zero o desperdício.

• Redução de formas e escoramentos: Sem as formas e escoramentos, muita madeira deixa de ser retirada da natureza e jogada fora.

• O aço é reciclável: O aço pode retornar aos fornos siderúrgicos após a vida útil da edificação para ser reutilizado para um novo fim como estruturas metálicas novamente, automóveis, geladeiras tubos de condução etc.

• Uso de carvão vegetal de reflorestamento na fabricação do aço: Já é uma realidade o fato de que usinas siderúrgicas estejam substituindo o carvão mineral por carvão vegetal originário de reflorestamento para a fabricação do aço.

É uma tendência mundial o endurecimento das políticas públicas no que se refere à conservação do meio ambiente. Por isso esses fatores de proteção ao meio ambiente influenciam cada vez mais no futuro do nosso planeta. E são valorizados na medida direta da consciência do cidadão, das empresas e dos governos.Porque construir em aço?

Construir com aço apresenta uma série de vantagens, já consagradas em todo o mundo, que devem ser levadas em consideração quando se escolhe o sistema construtivo da obra. Dentre essas vantagens podemos citar várias como.

VELOCIDADE TRAZENDO ECONOMIA

A alta velocidade de construção quando se utiliza estrutura de aço, se comparada com a de uma obra convencional, se deve a um conjunto de fatores, dentre os quais podemos destacar:

• Foco no planejamento para minimizar atrasos devido à retrabalhos e improvisações: A construção em aço apresenta uma logística de execução mais complexa. O local da montagem pode estar a milhares de quilômetros da fábrica. E as peças, que são produzidas com precisão de milímetros, precisam se encaixar perfeitamente na obra sem espaço para erros e improvisações que causam tantos atrasos. Daí o foco no planejamento. No planejamento são testadas várias hipóteses, a programação consequentemente é mais detalhada e o controle é mais refinado.

• Pelo fato da estrutura ser industrializada, isso implica em produtos e processos padronizados e repetitivos. maximizando o chamado “ganho de escala” tornando os prazos e custos bem definidos e reduzidos.

• Leveza da estrutura e a agilidade no transporte: Estruturas leves implicam em transportes horizontais e verticais econômicos e rápidos. Significa caminhões conseguindo transportar maior quantidade de peças. Guindastes e gruas e até mesmo as pontes rolantes das fábricas trabalharão de forma ágil devido à leveza das estruturas metálicas.

• Fabricação fora do canteiro de obras reduzindo o cronograma: O início da fabricação pode se dar até mesmo antes da limpeza do terreno. A fabricação da estrutura de aço e a construção civil são atividades que podem se sobrepor no cronograma geral da obra reduzindo o seu prazo.

• Montagem rápida e simplificada: As peças chegam na obra já pré-fabricadas tendo apenas que serem emendadas preferencialmente por parafusos. Sem necessidade de tempo para cura ou desforma.

• Por causa da maior exigência operacional da mão de obra na construção metálica, ela necessariamente teve que ser mais bem selecionada e treinada. Por conseguinte tem maior produtividade reduzindo os prazos da obra.

 

É importante destacar que esses fatores podem ser maximizados quando se utilizam também outros componentes construtivos industrializados como paredes, lajes etc.

Com a redução do prazo, têm-se a antecipação do retorno do capital investido ou pode-se postergar o início do desembolso, trabalhando-se com mais capital no início do processo. Em resumo, o capital imobilizado na obra não gera lucro, e diminuir esse tempo de imobilização traz vantagens financeiras.

ADMINISTRAÇÃO DE CUSTOS E PRAZOS FACILITADA

Quando se constrói com aço, a variabilidade de custo e prazo entre o planejado e o realizado tende a ser menor por diversas razões. Dentre as quais podemos citar:

• A estrutura de aço tem custo direto com baixa variabilidade: Uma vez tendo o projeto executivo concluído, os quantitativos das listas são muito mais precisos do que os de uma estrutura de concreto. As perdas são bem menores também. Se a lista prevê “N” parafusos, são “N” utilizados na obra. Se a fábrica programa “N” viagens de carreta, elas acabam acontecendo. Facilitando o planejamento.

• Os serviços são padronizados: Quando se conhece bem a tarefa que se vai fazer, a qual foi muito bem definida, os custos e prazos tendem a se repetir e, portanto o planejamento tende a ser mais acertado. Essa é uma das consequências da padronização, que está no “DNA” da industrialização.

 

Aumentando o número de elementos industrializados na obra, o custo e prazo tendem a ser mais facilmente administráveis.

Aumentar o grau de certeza no que se refere aos resultados da obra é um objetivo que deve ser perseguido por todos os agentes envolvidos. Seja ele o investidor, o construtor ou os projetistas.

REDUÇÃO DO CUSTO DO CANTEIRO DE OBRAS

A redução do custo do canteiro de obras causada principalmente pela redução do prazo de construção é um fator que não deve ser desprezado. Normalmente considera que se, por exemplo, o prazo de construção é reduzido em 20% são de 20% a redução do custo de canteiro. Esse custo se deve principalmente a locações de equipamentos e materiais, despesas com pessoal, e com a administração.

ALTA FLEXIBILIDADE

A flexibilidade, ou seja, a boa adaptação às mudanças exigidas na obra é uma característica importante da construção metálica. Podemos citar algumas:

• Ampliações horizontais e verticais: Quando se quer construir um novo pavimento sobre o existente, quando se deseja ampliar lateralmente o piso ou até mesmo quando se quer construir novo subsolo ou pavimento intermediário, normalmente com estrutura metálica é mais fácil, econômico e com menor interferência na parte existente que, não raramente já está em fase de operação. Com as peças metálicas mais leves, precisas, já pré-fabricadas, muitas vezes com a utilização de lajes sem necessidade de escoramento, em grande parte dos casos, a estrutura em aço se justifica.

• Necessidade de reforço: Estruturas metálicas podem ser, via de regra, mais facilmente reforçadas do que as estruturas de concreto. Sem quebradeiras, apenas com soldagem de chapas ou perfis, pode-se resolver, por exemplo, um problema de carregamento adicional.

• Necessidades de furos para instalações: Fazer um furo em uma viga metálica é, normalmente, mais simples do que faze-lo em uma viga de concreto. Apesar de que o correto seja trazer da fábrica as peças já compatibilizadas com as demais disciplinas como instalações, nem sempre isso acontece na prática. Para esses casos as soluções são mais simples para o aço.

Da flexibilidade decorre redução de custos, de prazos com menores interferências.

FACILIDADE EM VENCER GRANDES VÃOS

A facilidade de vencer grandes vãos deriva de propriedades mecânicas, químicas e geométricas que as peças em aço têm em particular.

• Alta resistência mecânica: Para se ter uma ideia, uma peça de aço submetida a uma carga de tração requer uma área 1/20 menor do que a área de uma peça de concreto armado. Isso faz com que para uma mesma altura de viga de aço e de concreto, o aço vença um vão maior porque resiste mais e porque a solicitação devido ao seu próprio peso é menor.

• Homogeneidade química e dimensional: O aço é um material produzido em usina, através de processos rigorosos e muito bem controlados do ponto de vista dimensional e químico. Diferentemente, o concreto é normalmente é produzido “in loco” e não pode ter o mesmo controle. Essa confiabilidade química e dimensional possibilita que utilizemos as peças de aço mais próximo do limite de sua resistência, aumentado sua capacidade em vencer vãos maiores.

• Possibilidade de se trabalhar com as vigas metálicas em conjunto com a laje de concreto (viga mista). Utilizado as melhores propriedades do aço que é a resistência à tração com o ponto forte do concreto que é a resistência à compressão, unindo-se os dois materiais, tem-se uma viga muito mais resistente, aumentando-se mais ainda a possibilidade de vãos maiores.

• Perfis I tem seção transversal otimizada. Os perfis I têm material concentrado longe da linha neutra, ou seja, tem mais material onde se necessita e menos onde se menos precisa. Isso melhora a eficiência da viga para vencer maiores vãos.

• Possibilidade de se trabalhar com perfis de seção quadrada ou retangular. Devido às suas propriedades geométricas os perfis de seção quadrada ou retangular vencem vãos maiores ainda do que os perfis I. Apesar de, na pratica, serem menos utilizados principalmente por causa das dificuldades de se ligarem às outras peças.

• Utilização de vigas treliçadas. Os triângulos formam estruturas “internamente isostáticas”. Dessa propriedade decorre o anulamento quase completo das forças de flexão e de cortante provocando o aumento da eficiência peça. Essas treliças são fabricadas e montadas com facilidade, daí o uso generalizado desse tipo de viga.

Vencendo vãos maiores, as obras em aço permitem um maior número de layouts arquitetônicos, inclusive facilitando a mudança para outros layouts no decorrer da utilização da construção. Além disso, com menos colunas na obra, as áreas utilizáveis são maiores, as garagens podem caber mais carros, as circulações podem ser mais generosas, as vistas mais desimpedidas.

BELEZA, LEVEZA E OUTROS DIFERENCIAIS ESTÉTICOS.

Essas são características bem visíveis nas obras em aço.

• Estrutura esbelta e leve: A aparente leveza é consequência da alta resistência mecânica das estruturas metálicas. Consegue-se vencer o mesmo vão que vence as vigas de concreto, mas com peças mais esbeltas. Da mesma forma as colunas metálicas precisam de menos seção transversal para resistir à mesma carga que atuaria numa coluna de concreto.

• A estrutura é montada: A particularidade de que a estrutura de aço é trazida da fábrica para ser montada, e não moldada “in loco” como é o caso do concreto, abre um leque grande de possibilidades geometrias, viáveis para o projeto arquitetônico.

A estrutura metálica pode contribuir muito com o projeto arquitetônico principalmente quando se leva em consideração as peculiaridades do aço como elemento estrutural.

ALIVIO DAS CARGAS NAS FUNDAÇÕES

Em função do baixo peso próprio da estrutura metálica (ela é cerca de 10 vezes mais leve do que a estrutura de concreto), pode-se esperar em média uma redução da ordem de 25% das cargas verticais totais nas bases.

A economia nas fundações tende a aumentar à medida que o solo fica ruim, chegando ao ponto desse fator ser decisivo na escolha do sistema estrutural.

BOM DESEMPENHO PARA AS CARGAS DINÂMICAS

O bom desempenho da estrutura de aço para receber as cargas dinâmicas (cargas que variam com o tempo) provocadas por máquinas, pontes rolantes, sismo, vento, trafego de veículos, etc., é uma importante propriedade derivada de algumas particularidades das quais podemos enumerar:

• Alta resistência à fadiga do aço: Diferentemente do concreto, o aço tem alta resistência à fadiga devida principalmente a sua alta ductilidade. Um material tem alta ductilidade (ou baixa fragilidade) quando ele se deforma muito antes de se romper. A fadiga é a ruptura de um material sob esforços cíclicos ou repetitivos e é sempre uma ruptura frágil.

• Alta flexibilidade do sistema estrutural: Essa propriedade faz com, por exemplo, uma ação sísmica atue apenas nas regiões próximas aos apoios, não transmitindo as forças integramente ao restante da estrutura. Pudemos constatar isso em obras fora do Brasil que estão sujeitas à terremotos pela legislação local.

• Baixa massa dos sistemas estruturais: O fato das estruturas metálicas serem leves faz com elas possuam pouca massa fazendo com que as forças inerciais (forças devidas ao movimento da massa) sejam menores, solicitando menos a estrutura causando economia.

Esse bom desempenho explica o fato do aço ser largamente utilizado em obras industriais com pontes rolantes, bases para máquinas. Além de edifícios verticais e coberturas sujeitas ao sismo.

RESISTÊNCIA A CORROSÃO

As estruturas em aço, quando projetadas apropriadamente, não apresentam problemas quanto à corrosão. Todas as formas de garantir a integridade da estrutura apesar dos ataques corrosivos ao longo da vida útil da edificação estão regulamentadas por normas técnicas nacionais e estrangeiras amplamente utilizadas ao longo de décadas. Inclusive a NBR8800/2008, que é a norma que rege o projeto das estruturas de aço no Brasil, dedicou um de seus anexos para esse assunto.

Uma vez projetada a vida útil da edificação, que normalmente é de 50 anos e, em função dos ataques corrosivos que ela sofrerá é determinado inicialmente o sistema de pintura que é composto de:

• Preparo de superfície que pode ser por limpeza mecânica, limpeza com solventes, limpeza manual, decapagem química e jato abrasivo com granalha de aço.

• Pintura podendo ser alquídica, epoxídica, poliuretanica dentre outras. Podendo ela ser aplicada como pintura de fundo (proteção química) separada da pintura de acabamento (proteção mecânica) ou sendo aplicada num único sistema bi-componente (tinta que tem função de ser fundo e acabamento)

 

Projeta-se também o tipo de aço que comporá a estrutura.

• Aços patináveis: Aços que tem sua composição química alterada com adição de cobre e níquel principalmente. Eles, quando sujeitos à corrosão, formam espontaneamente uma camada protetora chamada pátina que impede a progressão da corrosão.

• Aços comuns: Que não tem a propriedade acima mencionada.

 

Entre aços patináveis e comuns pode aparecer corrosão galvânica. Um tipo de corrosão que surge devido a diferença de potencial entre os dois metais por causa do grau de nobreza diferente. O projeto deve compatibilizar o aço dos perfis, das chapas, dos parafusos e dos outros componentes.

E por fim projeta-se o sistema de manutenção da estrutura para que o sistema de pintura aplicado mantenha sua eficiência durante toda a vida útil da edificação.

É importante ressaltar que as propriedades do sistema de pintura como aderência, espessura da camada de tinta e resistência à abrasão, podem ser testadas a qualquer momento através de ensaios padronizados.

Outra questão a ser colocada é que o projeto de detalhamento pode ser um aliado contra o ataque corrosivo. Uma estrutura que acumula água em sua superfície ou que tenha pontos inacessíveis à uma inspeção visual e que apresente dificuldades em se aplicar uma correção no sistema de pintura deve sempre ser evitada.

RESISTÊNCIA AO INCÊNDIO

Assim como a resistência à corrosão, a resistência ao incêndio das estruturas de aço também são reguladas por normas técnicas brasileiras e estrangeiras. O objetivo dessas normas é basicamente dar tempo para que as pessoas desocupem os edifícios quando esses estão em situação de incêndio. Daí surgiu o conceito de TRRF (Tempo de Resistência Requerido ao Fogo).

No Brasil nós temos a norma técnica NBR14432 “Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações – Procedimento” e a NBR14323 “Dimensionamento de estruturas de aço de edifício em situação de incêndio - Procedimento”. A primeira ajuda a determinar o TRRF enquanto a segunda orienta como dimensionar a estrutura e o seu sistema de revestimento para que atinja o TRRF durante o incêndio.

Hoje temos vários sistemas de revestimentos no mercado capazes de dar a proteção térmica adequada à estrutura como pintura intumescente, placas de gesso, argamassa projetada etc.

Existem edificações que não necessitam de proteção contra incêndio assim como tem outras em que o custo de proteção é significativo. Portanto é importante, durante a concepção do projeto, determinar o quanto custará essa proteção.

RESPEITO AO MEIO AMBIENTE

No aspecto de adequabilidade ao meio ambiente a construção com aço tem muito que contribuir. Podemos citar dentre outros fatores os seguintes:

• Baixo índice de desperdício: Na construção civil convencional, cerca de 20% dos materiais empregados vão para o lixo. Durante a construção de uma obra com aço, a matéria prima é adquirida no tamanho exato em quantidades precisas e a estrutura é fabricada em milímetro reduzindo a praticamente zero o desperdício.

• Redução de formas e escoramentos: Sem as formas e escoramentos, muita madeira deixa de ser retirada da natureza e jogada fora.

• O aço é reciclável: O aço pode retornar aos fornos siderúrgicos após a vida útil da edificação para ser reutilizado para um novo fim como estruturas metálicas novamente, automóveis, geladeiras tubos de condução etc.

• Uso de carvão vegetal de reflorestamento na fabricação do aço: Já é uma realidade o fato de que usinas siderúrgicas estejam substituindo o carvão mineral por carvão vegetal originário de reflorestamento para a fabricação do aço.

É uma tendência mundial o endurecimento das políticas públicas no que se refere à conservação do meio ambiente. Por isso esses fatores de proteção ao meio ambiente influenciam cada vez mais no futuro do nosso planeta. E são valorizados na medida direta da consciência do cidadão, das empresas e dos governos.