5 de nov de 2008

O aço em edifícios de múltiplos andares



conversa com o professor Alexandre Vasconcellos:



Quais as principais fases na construção de uma obra em estrutura de aço para edifícios de múltiplos andares?

Ao mesmo tempo em que os serviços de movimentação de terra, fundações, contenções estão
sendo realizados em campo, as estruturas metálicas podem estar sendo fabricadas.
Deve haver a integração estreita entre funções de projeto, planejamento, obra e manufatura com
informações precisas e suficientemente completas sobre todos os aspectos da estrutura metálica, processos de produção e operações.
A integração harmoniosa dos empreendimentos requer uma troca precisa das informações sobre as estruturas e processos envolvidos.
A construção das estruturas metálicas deve ordenar o fluxo de estruturas a partir da necessidade da obra, até que ela seja finalmente montada. O objetivo é garantir a chegada das estruturas certas na hora exata da utilização.
A mão-de-obra e demais equipamentos, alguns muito dispendiosos, como as gruas e os guindastes, não poderão ficar ociosos por falta de peças. O desafio é ajustar a forma de fabricação às necessidades da obra, estudando todos os detalhes que possam interferir na entrega de componentes semi-acabados e das estruturas necessárias no tempo certo, inclusive acessibilidade das carretas na obra, interferência do trânsito e restrições públicas para veículos de cargas em centro de cidade.



Qual a sequência de montagem?


Na construção metálica, os componentes construídos (fabricados e montados) possuem características estruturais e dimensionais únicas, tendo posicionamento particularizado no ambiente construído: cada peça tem seu tamanho, furação e posicionamento corretos, identificados a partir de desenhos de montagem.
A seqüência de montagem obedece a uma lógica que busca a auto-estabilidade durante a construção. Para isso, por exemplo em um edifício, são necessárias de duas a três colunas, as vigas que as unem e as demais peças de ligação.
Todas as atividades são importantes, não podendo ser deixadas em segundo plano. É preciso atentar para que as estruturas estejam trabalhando balanceadas e em fluxo contínuo.
Ao subir uma estrutura metálica, libera-se aquele segmento para a execução de um grande volume de trabalho. Em pouco tempo é possível lançar dutos de ar condicionado, de instalações elétricas e hidráulicas. Todo o processo ocorre rapidamente, diferentemente da estrutura em concreto.
A utilização de produtos industrializados como painéis de fachada pré-fabricados, banheiros prontos, paredes em gesso acartonado agilizam a construção.


Qual critério deve ser usado na escolha do sistema estrutural para um edifício de múltiplos andares em aço?
As estruturas dos edifícios têm como função primária receber, em planos horizontais as ações
gravitacionais (peso próprio, carga permanente, sobrecarga etc.) e transmiti-las às fundações. Devem cumprir também a função de transmitir às bases solicitações horizontais, como as provenientes da ação do vento.


O sistema estrutural para edifícios deve ser constituído da reunião de elementos estruturais de
concreto, aço, mistos e outros, de maneira que a utilização das características mecânicas de cada um sejam otimizadas (concreto resiste bem à compressão, aço resiste bem à tração, etc.) e que estes trabalhem de forma conjunta para resistir às ações atuantes no edifício de forma a garantir sua estabilidade.
A escolha de um sistema estrutural adequado para um edifício não é uma questão simples, pois existem diversos fatores importantes a serem considerados, tais como conciliar o sistema estrutural com a funcionalidade do edifício, eleger os materiais a serem utilizados e também escolher e arranjar os elementos estruturais de maneira eficiente. No sistema misto aço/concreto, por exemplo, deve-se explorar as propriedades de cada material, de modo que a interação entre os componentes estruturais de aço e de concreto possa trazer eficiência, tanto em sentido estrutural como em termos econômicos.
Para melhor compreensão do comportamento dos edifícios de múltiplos andares, o sistema estrutural para uma análise preliminar, pode ser decomposto em dois sistemas principais: os sistemas horizontais e os sistemas verticais. Esta consideração deve ser feita apenas para a análise preliminar, pois o comportamento de um edifício é tridimensional.
De forma sintética, a estrutura de um edifício tem de oferecer trajetórias às ações atuantes, observando-se requisitos básicos de durabilidade, resistência e limitação de deslocamentos. Para que isto aconteça, o engenheiro deve conhecer o comportamento estático, planejando uma estrutura exeqüível, econômica e segura que constituirá o projeto estrutural.


Cabe frisar que segundo a estrutura de aço é, como regra geral, uma alternativa viável, quando alguns requisitos são atendidos: grandes vãos nos pisos; grande altura da construção; necessidade de flexibilidade no layout interno; alta repetitividade da modulação arquitetônica; possibilidade de ampliações futuras; solo de baixa capacidade de suporte; instalação de complexos sistemas de utilidades; prazo de construção reduzido; montagem sob condições atmosféricas adversas; montagem em locais com poucas áreas de armazenamento e de difícil acesso. Na concepção do edifício metálico, para a otimização tanto do volume de aço a empregar como do custo final da construção devem ser levados em consideração os seguintes itens:
(a) escolha do sistema estrutural, de modo a mobilizar pilares paredes e núcleos de serviços para formar a rigidez global;
(b) estudo adequado da disposição das vigas dos pisos;
(c) possível integração da estrutura de aço com outros materiais quer estruturais, quer de fechamento;
(d) padronização dos perfis das vigas, pilares, diagonais e das ligações;

fonte: Revista Construção Metálica

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