Estrutura metálica
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Estrutura metálica descreve o tipo de elementos estruturais e portantes que constituem o esqueleto de um edifício ou outra construção. É provável que o termo traga à memória as estruturas com colunas e vigas de aço laminado a quente, com formatos em I ou H. No entanto, neste site, a expressão "estrutura metálica" é usada frequentemente para nos referirmos ao conjunto de todos os elementos em aço galvanizado, perfis de baixa espessura e enformados a frio. É a esta segunda aplicação que nos referimos ao usar o termo Light Steel Framing ou "estruturas ligeiras em aço".

Steel Framing vs. Light Steel Framing

Nos países de língua inglesa é habitual encontrarmos definições que distinguem as estruturas que utilizam os perfis laminados a quente das que recorrem aos perfis enformados a frio. Steel Framing é o termo habitual para definir as primeiras e que já por muitos anos tem sido usado em relação aos edifícios de grande altura e a armazéns, fábricas ou centros comerciais. Vários arranha-céus foram construídos utilizando peças laminadas a quente com grande secção e espessura. Já por décadas, costuma empregar-se o termo "structural steel" para designar estes elementos metálicos.

Assim, para designar as peças pesadas em aço ou as estruturas onde são empregues, podemos encontrar termos como os abaixo, ou semelhantes:

  • Steel Framing - estruturas em aço pesado
  • Structural Steel Framing
  • Structural Steel - aço adequado ao fabrico de peças laminadas a quente
  • I-Beams - o que costumamos designar por vigas I (IPE) ou H (HEB)
  • Multi-Story Residential Buildings - prédios residenciais de vários pisos

Visto que as peças usadas são fabricadas a partir da moldagem de chapa de aço galvanizado com baixa espessura, tanto os perfis como as vigas usadas possuem baixo peso. Daí a designação Light Steel Framing. Esta designação distingue este tipo de sistemas das estruturas onde se usam perfis laminados a quente com secções em I, em H ou em U, e que possuem um peso muito maior.

Para designar as peças em aço galvanizado ou as estruturas onde são empregues, podemos encontrar termos como os abaixo, ou semelhantes:

  • Light Steel Framing (LSF) - estruturas em aço leve
  • Light Steel Frame - estruturas em aço leve
  • Lightweight Steel Framing - estruturas em aço leve
  • Light Gauge Steel Framing - estruturas em aço de baixa espessura
  • Cold-Formed Steel (CFS) - aço enformado a frio
  • Galvanized Steel Framing - estruturas em aço galvanizado
  • Low-Rise Residential Construction - construção residencial de baixa altura
  • Steel Framed Residential Construction - construção residencial com estrutura em aço

Todos os termos acima referem-se ao mesmo tipo de construção: Estruturas Ligeiras em Aço ou Estruturas em Aço Leve e que neste site usualmente designamos por LSF.

Tirando partido de diferentes tipos de estrutura

Edifícios com estrutura em aço pesado são muito comuns nos Estados Unidos, desde há muitas décadas. Por sua vez o mercado residencial era quase exclusivamente construído com estruturas de madeira (wood framing). Nas últimas décadas, começou a implantar-se as estruturas em aço leve (light steel framing). Assim, os segmentos do mercado estavam bem compartimentados. No entanto, mais recentemente começou a surgir um novo tipo de edifícios que tiram partido do Steel Framing e do Light Steel Framing, unindo o que ambos os sistemas têm de mais vantajoso: a resistência e rigidez do primeiro com a leveza e flexibilidade do segundo. Tudo isto com ganhos a nível da segurança estrutural, rapidez construtiva e sustentabilidade.

Este tipo de edifícios, especialmente vocacionados para a habitação, são conhecidos por "Multi-storey Residential Buildings", ou seja, Prédios Residenciais de Vários Pisos.

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Estruturas ligeiras em aço

A maior parte da informação neste site refere-se, portanto, ao Light Steel Framing, ou seja, a estruturas em aço galvanizado, enformado a frio, destinado essencialmente à construção residencial de baixa altura.

As fundações e caves são usualmente executadas em betão armado, segundo os métodos convencionais. No entanto, acima das fundações toda a estrutura é composta de perfis montantes e vigas em aço galvanizado, em espaçamentos regulares, posteriormente revestidas com placas estruturais, tal como o OSB.

Montagem em obra

Ao contrário do que alguns pensam, na grande maioria das vezes a estrutura de um edifício LSF não é pré-fabricada. Tal como os tijolos são transportados para uma obra, já prontos, da mesma forma os perfis metálicos chegam à obra e depois têm de ser cortados no local e posteriormente montados.

As paredes são construídas no solo e posteriormente erguidas e colocadas no local definitivo sendo então fixas à fundação através de buchas de ancoragem. As janelas e outras aberturas necessitam de processos próprios de montagem uma vez que são providas de vigas de cabeceira. Os pisos, constituídos por diversas vigas metálicas, são então colocados sobre as paredes. O telhado também é totalmente construído com elementos metálicos sejam eles vigas ou asnas.

Não há limitações para o tipo de configuração dos edifícios com estrutura em aço. Paredes curvas ou efeitos irregulares em fachadas são perfeitamente exequíveis utilizando os perfis metálicos. Se o arquitecto conceber o edifício conhecendo as potencialidades do LSF poderá ainda ampliar salas, evitar colunas, dar mais área a varandas e terraços, executar palas mais amplas e mais esbeltas. Poderá ainda dar maior abertura aos vãos, tais como janelas ou portas. No entanto, é bom sempre lembrar que, para conseguir um bom comportamento perante um sismo, especialmente numa estrutura com cargas distribuídas como acontece no LSF, é importante manter áreas significativas de fachada sem aberturas para que a maioria dos elementos estruturais não sejam cortados.

Concluída, a estrutura assemelha-se a uma enorme gaiola de peças metálicas todas interligadas através de parafusos auto-roscantes. Naturalmente, o aço e a sua galvanização são fundamentais para a durabilidade e segurança da estrutura. Visto que nem todo o aço moldado a frio, por quinagem ou perfilagem, é adequado a fins de resistência estrutural, recomendamos que os perfis e vigas sejam adquiridos à empresa Perfisa, cujos produtos metálicos, devidamente identificados, estão em conformidade com a legislação em vigor.

Processos de pré-fabricação

Apesar do que referimos acima, as estruturas ligeiras em aço podem ser pré-fabricadas. Caso a quantidade dos elementos estruturais o justifique, a montagem de paredes, pisos ou asnas pode ser efectuada em armazém ou fábrica e depois transportados para o local. Isto permite acelerar ainda mais o processo de construção ou evitar atrasos devido ao mau tempo.

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