Quando falamos em estruturas de aço, geralmente nos referimos a edifícios ou estruturas de engenharia construídas com aço. A seguir está uma revisão abrangente do conhecimento básico da estrutura de aço:
1. Definição e vantagens da estrutura metálica
Estrutura de aço refere-se ao sistema estrutural que utiliza o aço como principal material estrutural. Tem as seguintes vantagens:
Alta resistência e rigidez: O aço possui alta resistência e rigidez, de modo que a estrutura de aço pode suportar grandes cargas e deformações.
Plasticidade e tenacidade: O aço possui boa plasticidade e tenacidade, o que favorece a deformação e o desempenho sísmico da estrutura.
Peso leve: Em comparação com a estrutura de concreto, a capacidade de carga do peso unitário da estrutura de aço é maior, reduzindo o peso do próprio edifício e economizando o custo básico.
Velocidade de construção rápida: A pré-fabricação e soldagem de estruturas de aço podem ser realizadas na fábrica, reduzindo o tempo de construção no local.
Reutilizável: O aço pode ser reciclado e reutilizado, o que conduz ao desenvolvimento sustentável e à proteção ambiental.
2. Componentes da estrutura metálica
As estruturas de aço são geralmente compostas pelos seguintes componentes:
Viga: Membro de suporte de carga horizontal, usado principalmente para transferir carga do piso ou telhado para a coluna.
Colunas: Cargas verticais transportam membros, vigas de suporte e cargas de telhado, e transferem as cargas para a fundação.
Quadro: A estrutura geral composta por vigas e colunas é a principal parte de suporte da estrutura de aço.
Cobertura e revestimento: Membros sobrepostos em estruturas que formam a camada externa de um edifício.
Conectores: Componentes usados para conectar vigas, colunas e pórticos. Conexões comuns incluem soldagem, parafusos e rebites.
Fundação: Fundação utilizada para suportar toda a estrutura de aço, geralmente com fundação de concreto.
3. Projeto e construção de estrutura metálica
O projeto e construção de estruturas metálicas é um processo complexo que exige o cumprimento de normas e especificações pertinentes. As principais etapas incluem:
Projeto estrutural: De acordo com o uso do edifício, requisitos de carga e condições de construção e outros fatores, projete o esquema de estrutura de aço apropriado. O projeto deve considerar resistência, rigidez, estabilidade e desempenho sísmico.
Seleção de material: Selecione o aço apropriado, comumente usado, incluindo aço estrutural de carbono comum e aço de alta resistência.
Desenho: Desenho detalhado de desenhos de construção de acordo com o esquema de projeto, incluindo tamanho do componente, método de conexão e outras informações.
Pré-fabricação e processamento: O aço é pré-fabricado e processado na fábrica para produzir vigas, colunas e outros componentes, além de tratamento de proteção contra corrosão.
Construção no local: os componentes pré-fabricados são transportados até o local para montagem e conexão formando uma estrutura de aço completa.
Aceitação e monitoramento: Aceitação da estrutura metálica para garantir que ela atenda aos requisitos de projeto. Monitoramento e manutenção regulares também são necessários durante a fase de uso.
4. Campo de aplicação da estrutura de aço
As estruturas de aço são amplamente utilizadas em vários campos, incluindo, mas não limitados a:
Edifícios comerciais: como edifícios de escritórios, shopping centers e hotéis.
Edifícios industriais: como fábricas, armazéns e usinas de energia.
Pontes: como pontes rodoviárias e pontes ferroviárias.
Instalações esportivas: como ginásios e estádios.
Prédios altos: como arranha-céus e edifícios residenciais altos.
Em geral, as estruturas de aço tornaram-se uma parte indispensável da arquitetura e engenharia modernas devido ao seu bom desempenho e características de design flexíveis.
