Uma das grandes vantagens do sistema Light Steel Framing é a drástica redução do peso do inteiro edifício. Recorrendo a materiais mais leves, reduz-se o tempo de construção, os meios de transporte e de elevação, tudo isto contribuindo também para a redução do custo final. A redução de peso sobre as fundações evita os riscos de assentamento do edifício e as consequentes fissuras, tão habituais nas paredes de alvenaria. Além disso, tendo menos massa, um edifício mais leve será menos solicitado no caso de um sismo. Vejamos esta última vantagem em pormenor:

O baixo peso e a segurança estrutural

A resposta dinâmica das construções aos movimentos do solo durante um sismo geralmente é a maior causa da destruição que estas calamidades provocam. A massa do edifício multiplicada pela aceleração provocada pelo sismo produz forças enormes, de acordo com a Segunda Lei de Newton (força = massa x aceleração). Como as casas, e outras estruturas correntes, são projectadas para suportar o seu peso próprio, conseguem normalmente resistir às forças verticais adicionais provocadas pelos movimentos verticais do sismo. No caso de um sismo, porém, as forças horizontais são mais condicionantes que as forças verticais. Isto significa que devem haver cuidados construtivos específicos para garantir a integridade estrutural das edificações. Infelizmente, estes cuidados são frequentemente descurados.

Assim, a baixa massa dos sistemas estruturais metálicos resulta em menores forças inerciais (forças devidas ao movimento da massa), solicitando menos a estrutura. Uma estrutura metálica com ligações aparafusadas possui a capacidade para deformar e mexer um pouco, pelo que muita da energia sísmica é libertada desta forma evitando rotura dos elementos individuais por incapacidade resistente.

Portanto, o baixo peso dos edifícios com estrutura metálica lançam menos cargas sobre os solos, são mais articulados absorvendo maior energia no caso de um sismo e atenuam os pontos de concentração de forças e de tensões devido à distribuição do peso. Um edifício convencional dificilmente se manterá em pé se apenas alguns dos seus elementos estruturais não conseguirem resistir aos movimentos do solo. Em contraste, um edifício LSF poderá ser severamente abalado, podendo mesmo ocorrer deformações em fachadas ou pavimentos, mas o seu baixo peso e milhares de conexões tornam mais improvável que colapse, comprometendo a integridade física dos seus ocupantes.

Leia mais sobre este assunto nos seguintes artigos:

• Segurança estrutural
• Peso dos perfis metálicos usados no LSF
• Páginas sobre segurança estrutural na brochura Think Steel

Comparação entre LSF e alvenaria

Para se perceber claramente a diferença de peso entre os dois sistemas construtivos, vamos comparar o peso das paredes exteriores e interiores de uma moradia. Damos abaixo o exemplo de uma parede típica em LSF com perfis de C150, o que normalmente resulta em paredes exteriores de 24 cm de largura. Por sua vez, comparamos com uma parede de pano duplo de alvenaria, conforme o que ainda é comum em muitas zonas do país, o que resulta numa parede de pelo menos 36 cm de largura.

Naturalmente, existem várias outras soluções para a construção das paredes, seja na alvenaria como no LSF. Os exemplos dados abaixo são apenas indicativos e correspondem aos métodos mais comuns em Portugal.

Paredes exteriores

Paredes interiores

Conclusões

Pelos quadros acima conclui-se que as paredes exteriores de uma moradia construída pelos métodos tradicionais pesarão cerca de dez vezes mais do que as usadas numa moradia em LSF. A maioria desse peso não contribui em nada para a segurança da estrutura. Na verdade, dá-se precisamente o oposto. O aumento da massa do edifício torna-o mais vulnerável à acção dos movimentos do solo na ocorrência de um sismo. Além disso, apesar da massa aumentada conferir uma maior inércia térmica, os materiais usados são bons condutores térmicos absorvendo a energia usada para o aquecimento interno dos espaços.

No exemplo dado acima não se considera ainda o elevado peso das lajes e das coberturas construídos pelos processos convencionais. Portanto, conclui-se que o peso do inteiro edifício em alvenaria é forçosamente muitas vezes superior ao de um outro com estrutura metálica.

Exemplo do efeito da massa durante um sismo

O Laboratório de Engenharia Sísmica e Estrutural do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, tem por objectivo básico o ensaio e estudo de estruturas com vista à análise do seu comportamento quando solicitadas por acções de carácter dinâmico, sísmico em particular, e estático. Depois do catastrófico sismo ocorrido no Japão em 11 de Março de 2011, o programa Portugal em Direto, da RTP1, apresentou uma peça jornalística relacionada com a actividade deste Laboratório. O trecho apresentado abaixo inclui a intervenção do Professor Auxiliar António Arêde, sub-director do LASE.

Conforme é explicado, existe vantagem quando existem várias colunas ou pontos de apoio, não apenas por uma questão de distribuição de peso, mas também por fornecer mais zonas de rotura sequencial por onde a energia sísmica pode ser dissipada.