Diferenças, vantagens e desvantagens entre processos construtivos em torre verticais com estrutura em Aço em relação a estruturas em Concreto Armado.

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Bacharelado em Engenharia Civil

Projeto de Estruturas de Aço

Diferenças, vantagens e desvantagens entre processos construtivos em torre verticais com estrutura em Aço em relação a estruturas em Concreto Armado.

Santarém – PA

2021

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Diferenças, vantagens e desvantagens entre processos construtivos em torre verticais com estrutura em Aço em relação a estruturas em Concreto Armado.

Trabalho apresentado como requisito para obtenção de nota na disciplina Projeto de Estruturas de Aço, ministrada pelo

 PA

2021

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LISTA DE FIGURAS[pic 7][pic 8]

Figura 1 - Construção metálica: múltiplas e variadas aplicações        5

Figura 2 - Edifício em concreto armado        9

SUMÁRIO[pic 9][pic 10]

1 Introdução        4

2        Estrutura metálica        5

2.1        Vantagens        6

2.2 Desvantagens        7

3 Concreto Armado        8

3.1 Vantagens        10

3.2 Desvantagens        10

4 Estruturas Metálicas x Estruturas de Concreto        11

5 Conclusão        14

1 Introdução

Um dos indicadores mais utilizados para a avaliação do grau de industrialização de um país é seu consumo de aço per capita. De fato, todas as maiores economias do mundo são (ou foram) grandes produtoras de aço (das 10 maiores economias do mundo, sete estão entre os 10 maiores produtores de aço do mundo) (Steel, 2011).

As estruturas metálicas mostram indícios de utilização em escala industrial a partir da última década do século XVIII, já no Brasil apresenta-se no início do século XIX. Todavia, o amplo avanço na fabricação de perfis em larga escala ocorreu com a implantação de grandes siderúrgicas a exemplo da Companhia Siderúrgica Nacional – CSN, onde começou a operar em 1946. Além disso, atualmente a qualidade do aço é certificada pela ISO-9001 e ISO-14001 no processo de fabricação, e dessa forma, o uso do aço se torna uma alternativa viável e segura para construção.

A NBR 8800/2008 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios, mostra como elementos de uso estrutural frequente os perfis, chapas e barras de aço-carbono, de aços de baixa liga e alta resistência mecânica e de aços resistentes à corrosão atmosférica, com resistência ao escoamento variando de 230 MPa a 450 MPa e resistência à ruptura à tração de 310 a 550 MPa.

O aço como matéria-prima para a construção, apresenta elevada ductilidade (ou seja, alta capacidade de se deformar antes de se romper), homogeneidade microestrutural, tenacidade e tensão de escoamento. Outra característica fundamental do aço é a isotropia, ou seja, apresenta a mesma resistência em todas as direções.

Umas das propriedades do aço é a sua soldabilidade, pois permite que a combinação de diferentes peças seja facilmente executada, preservando-se as propriedades de cada uma no todo. A resistência elevada às várias solicitações (flexão, compressão e tração) possibilita, ainda, que os elementos estruturais tenham menor dimensão e as edificações sejam mais esbeltas e versáteis do ponto de vista arquitetônico, ao contrário do caráter monolítico das construções em concreto armado.

Os perfis em aço ativos no mercado brasileiro podem ser compostos por aços de média, alta ou altíssima resistência, que devem ser especificados de acordo com as necessidades de projeto e planejamento da obra, pois isso é imprescindível para haver um melhor controle e diminuir a possibilidade de maiores erros. Desse modo, será abordado cada tipo de estrutura, seja em concreto armado ou aço. Em seguida, será destacada as diferenças entre elas para um melhor entendimento acerca dos sistemas construtivos.

1. Estrutura metálica

O aço, como os demais metais, se solidifica pela formação de cristais, que vão crescendo a diferentes direções, formando os denominados eixos de cristalização. A partir de um eixo principal, crescem eixos secundários, que por sua vez se desdobram em novos eixos e assim por diante até que toda a massa do metal se torne sólida.

O carbono é o principal material constituinte no aço, contudo se faz presente o uso de outros elementos com propósitos específicos, tais quais: magnésio, cromo, vanádio e tungstênio. Quanto maior o teor de carbono, maior será a resistência do aço para estrutura metálica, porém este será mais duro e frágil. Por isso, é de grande importância que o projeto estrutural para estruturas metálicas seja realizada por um profissional qualificado para a concepção de um correto dimensionamento e definição do aço a ser utilizado, e por isso na figura 1, verifica-se a construção de um edifício em estruturas metálicas.

Figura 1 - Construção metálica: múltiplas e variadas aplicações

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Fonte: BUILDIN, 2017.

O aço é uma liga metálica constituída basicamente por carbono e ferro, com percentagens de carbono variando entre 0,008 e 2,11%. Existe um outro tipo de ligação metálica entre ferro e carbono, que é o ferro fundido, além de apresentar uma diferença na constituição química, onde o teor de carbono entre 2,11% e 6,67%. Porém, há uma diferença básica entre ambos: o aço é facilmente deformável por forja, laminação, extrusão devido a sua ductilidade, enquanto uma peça em ferro fundido é consideravelmente frágil.