AS ESTRUTURAS DE AÇO E MADEIRA

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ESTRUTURAS DE AÇO E MADEIRA

CARAPICUIBA

ABRIL /2017

        

Lays Stela Comine Calabrez Ra: 1022

ESTRUTURAS DE AÇO E MADEIRA

Trabalho apresentado a matéria de Resistencia de materiais sob orientação do prof. Rodrigo Alvez para avaliação de nota da AV1 da faculdade Estácio- FNC.

CARAPICUIBA

ABRIL /2017

   INTRODUÇÃO        

Aço é uma liga metálica constituída basicamente por carbono e ferro. Oque torna o material de aço ser de grande interesse é o fato de ser deformável por forja sendo assim possível molda-lo a gosto.

Começou a ser utilizado no Brasil no início do século XIX, com o avanço da indústria e estudo de novos materiais foi verificado que o aço, apresentava uma grande vantagem em relação a outras ligas quando aplicado na construção civil, pois já é solicitado com a exatidão do projeto. Em construções onde se necessita um retorno rápido do investimento.

Como métodos de estrutura conhecido temos a madeira que no Brasil, a grande maioria das construções se resumem ao telhado (armação), assoalhos em algumas residências e algumas construções simples (quiosques, casebres, etc). Diferindo-se consideravelmente de alguns países como os Estados Unidos, Alemanha, Suíça, dentre outros. Isto se deve a um ainda existente preconceito em relação ao emprego da madeira, creditado ao desconhecimento do material e à falta de projetos específicos e bem elaborados. As construções em madeira geralmente são idealizadas por pessoas sem um conhecimento técnico, como carpinteiros, pedreiros.

A estrutura tanto de aço quanto de madeira é, a grosso modo, quem mantém uma edificação de pé e tem uma participação considerável no orçamento de uma obra. E apesar de na grande maioria o calculista estrutural ser engenheiro a importância do arquiteto é fundamental pois é através dele que é gerado o partido arquitetônico, onde são definidos o direcionamento e a lapidação de um projeto de forma coerente, logica, funcional e plástica.

OBJETIVOS    

Este trabalho tem com o objetivo fins exploratórios a fim de identificar vantagens e desvantagens dos materiais aço e madeira comparando-se entre eles o mais adequado através de levantamento por pesquisa descritiva.  E conclusiva através de análise de uma obra de cada material.

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 ESTRUTURA DE AÇO    

A construção de edifícios com estrutura metálica é coisa antiga no exterior, principalmente nos EUA. Aqui no Brasil esta tecnologia começou a chegar para valer há apenas alguns anos. Talvez por isto, alguns Arquitetos e Engenheiros acostumados com estruturas de concreto armado têm dificuldade para se adaptar à estrutura metálica.

Materiais utilizados em substituição às vigas, pilares e lajes:

Perfis para colunas As colunas de edifícios são dimensionadas fundamentalmente à compressão. São utilizados então perfis que possuam inércia significativa também em relação ao eixo de menor inércia, como é o caso dos perfis “H” que têm largura da mesa, igual ou próxima à altura da seção. [pic 2]

Perfis para vigas Os perfis de aço utilizados nas vigas dos edifícios são dimensionados pressupondo-se que terão a mesa superior travada pelas lajes. Neste conceito, as vigas não estarão, portanto, sujeitas ao fenômeno da flambagem lateral com torção. No caso de vigas bi-apoiadas, é comum usar vigas mistas onde o perfil em aço trabalha solidário com a laje, obtendo-se uma solução mais econômica.[pic 3]

Perfis para os contraventamentos [pic 4]

As seções dos perfis para contraventamentos costumam ser leves. Sua escolha leva em conta a esbeltez e a a resistência aos esforços normais. No caso de edifícios a esbeltez das peças tracionadas principais é limitada a 240mm e das comprimidas limitadas a 200mm.

Lajes de PisoAs lajes deverão ser convenientemente ancoradas às mesas superiores das vigas, através dos conectores (vide a seguir) para que façam parte da “viga mista”.  As soluções usuais para lajes, no caso de vigas mistas em edifícios de andares múltiplos,                                                                                                                       Laje fundida in-loco É ainda a solução mais econômica no país, apresenta a desvantagem de exigir formas e cimbra mentos durante a fase de cura.[pic 5]

Laje com forma em aço, incorporada A laje é fundida in-loco sobre forma de chapa de aço conformada, capaz de vencer os vãos entre vigas, e que inclusive passa a ser a ferragem positiva da laje. É um sistema que tem vantagem de prescindir, em boa parte dos casos, de formas e escoras durante a cura, liberando dessa forma a área sob a laje para outros trabalhos. Além disso, a seção transversal da forma abre espaço para passagem dos dutos e cabos de utilidades.[pic 6]

Laje pré-moldada Nesse caso o painel pré-moldado de laje é colocado diretamente sobre a viga de aço sem a necessidade de escoramentos e com a vantagem da liberação imediata da área para outros serviços. Esse sistema exige cuidado especial para a execução da ancoragem da laje na mesa superior da viga de aço, com vistas ao funcionamento como viga mista.[pic 7]

Conectores  Os conectores têm a função de transmitir os esforços de cisalhamento longitudinal entre a viga de aço e a laje, no funcionamento da viga mista.  Dentre os vários tipos de conectores, os mais usados são o pino com cabeça e o perfil “U”.  O item 6.4 da NBR 8800 (Conectores de cisalhamento) apresenta as resistências dos conectores tipo pino com cabeça e perfil “U” e dá as diretrizes para o seu projeto e instalação. A Figura ao lado ilustra os diversos tipos de conectores.  Paredes  As paredes dos edifícios com estrutura metálica normalmente são de alvenaria, construídas com tijolo furado ou com tijolo de concreto leve. Dependendo da finalidade do edifício, as paredes internas são substituídas pelas paredes divisórias desmontáveis, que conferem flexibilidade ao lay-out do andar. As paredes externas normalmente são o resultado da combinação de vários materiais, para se obter o efeito arquitetônico desejado. Uma solução comum é a utilização de alvenaria com esquadria de aço ou alumínio para as janelas.[pic 8][pic 9]

Outra solução para as paredes externas consiste na utilização de painéis pré-fabricados ou pré-montados combinando diversos materiais como concreto, chapas em aço pintadas, esquadrias de aço e alumínio, vidro e fibra de vidro, dentro da solução arquitetônica desejada.[pic 10]