Estruturas de aço são amplamente utilizadas na arquitetura moderna devido à sua alta resistência, leveza, durabilidade, instalação rápida, curto prazo de construção e bom desempenho sísmico. São extensivamente empregadas em fábricas industriais, armazéns, centros logísticos e edifícios comerciais. Das fábricas industriais aos armazéns, as estruturas de aço oferecem soluções construtivas confiáveis e flexíveis.
Entre os diversos tipos de edifícios com estrutura de aço, as estruturas de aço em pórtico são um dos sistemas estruturais mais comumente utilizados em edifícios industriais e armazéns.
Este artigo, elaborado pelo fabricante Glostar, explica os fundamentos das estruturas de aço e apresenta as principais características dos sistemas de estrutura de aço em pórtico.
As estruturas de aço são estruturas feitas de aço e constituem um dos principais tipos de estruturas de edifícios. Geralmente, são compostas por vigas, pilares, treliças e outros componentes fabricados com perfis de aço e chapas de aço, submetidos a processos de remoção e prevenção da ferrugem, tais como silanização, fosfatização com manganês puro, lavagem e secagem, e galvanização. Os componentes são normalmente conectados por soldas, parafusos ou rebites. As estruturas de aço destacam-se por seu baixo peso, alta resistência, velocidade de construção elevada, respeito ao meio ambiente, eficiência energética e reutilizabilidade. São amplamente empregadas em edifícios de grande altura, fábricas, pontes e outras áreas.
As estruturas de aço são reconhecidas por sua elevada relação resistência-peso, permitindo que edifícios cubram grandes vãos sem necessitar de numerosas colunas de apoio.
Componentes típicos de estruturas de aço incluem: colunas de aço, vigas de aço, terças, estrutura secundária de aço, sistemas de contraventamento, painéis de cobertura, painéis de parede, portas e janelas. Devido a essas vantagens estruturais, edifícios com estrutura de aço são amplamente utilizados em construções industriais e comerciais.
1. Alta resistência e baixo peso. Embora o aço tenha uma densidade maior que a do concreto, sua resistência é muito superior. A relação densidade-resistência do aço é, em geral, menor que a do concreto. Portanto, sob a mesma tensão, os componentes das estruturas de aço são menores e mais leves do que os das estruturas de concreto, reduzindo os custos com as fundações.
2. Boas propriedades do material e alta confiabilidade. O aço é fabricado em fábricas com controle de qualidade rigoroso, boa uniformidade do material e excelente plasticidade e tenacidade. Ele se aproxima bastante de um material elasto-plástico isotrópico ideal. Portanto, as teorias de cálculo atuais conseguem refletir melhor o desempenho real das estruturas de aço, resultando em alta confiabilidade.
3. Alto grau de industrialização e curto prazo de construção. Os componentes de aço são todos fabricados em fábricas, permitindo a produção em massa de peças grandes e elevada precisão dos produtos acabados. O método de fabricação em fábrica e instalação no local reduz efetivamente o prazo de construção, criando condições para a redução de custos e para a maximização dos benefícios econômicos do investimento.
4. Bom desempenho de vedação. As estruturas de aço, após conexões soldadas, podem alcançar uma vedação segura, atendendo a alguns requisitos de estanqueidade ao ar e à água.
7. Boa desempenho sísmico. As estruturas de aço, devido ao seu baixo peso e sistema estrutural relativamente flexível, sofrem menores forças sísmicas. O aço também possui alta resistência à tração e à compressão, além de boa plasticidade e tenacidade. Portanto, em numerosos terremotos, tanto no país quanto no exterior, as estruturas de aço sofreram os menores danos e são amplamente reconhecidas como a estrutura mais adequada para áreas com necessidade de reforço sísmico, especialmente em regiões propensas a terremotos intensos. (De acordo com as especificações das estruturas em pórtico, normalmente não são exigidos cálculos sísmicos em zonas sísmicas de intensidade 7 ou inferior.)
8. Ambientalmente sustentável e economizadora de energia: Os componentes das estruturas de aço podem ser reutilizados, reduzindo os resíduos da construção. Simultaneamente, o consumo de energia durante a construção é baixo, atendendo aos requisitos de edificações sustentáveis.
7. Resistentes ao fogo e à corrosão: Após o tratamento, o aço apresenta excelente resistência ao fogo e à corrosão, prolongando a vida útil do edifício.
As estruturas de aço são consideradas um material sustentável; portanto, sob uma perspectiva de desenvolvimento de longo prazo, as estruturas de aço possuem excelentes perspectivas de aplicação e desenvolvimento.
As estruturas de aço podem ser classificadas conforme seu projeto estrutural, métodos construtivos e aplicações. Podem ser categorizadas em estruturas de aço pesadas, estruturas de aço leves, estruturas de aço pré-fabricadas e estruturas de aço tipo portal.
Estruturas de aço pesadas são normalmente utilizadas em grandes instalações industriais, usinas elétricas, estádios e edifícios de grande altura. Essas estruturas exigem uma elevada capacidade de carga e frequentemente envolvem projetos de engenharia complexos. As estruturas de aço pesadas empregam tipicamente perfis de aço de grande dimensão e sistemas estruturais avançados para suportar cargas extremamente elevadas e vãos amplos.
Estruturas de aço leves são comumente utilizadas em pequenos edifícios industriais, armazéns, oficinas e instalações comerciais. Em comparação com estruturas de aço pesado, as estruturas de aço leve empregam perfis de aço mais leves e são mais fáceis de fabricar e instalar.
Oferecem vantagens significativas em termos de custo-benefício, velocidade de construção e flexibilidade de projeto.
estruturas de aço pré-fabricadas são fabricadas em fábrica e, em seguida, montadas no local. Em comparação com os métodos tradicionais de construção, essa abordagem garante uma fabricação precisa, um controle de qualidade superior e uma instalação mais rápida.
A pré-fabricação também reduz os custos com mão de obra e os resíduos da construção, tornando-se um método cada vez mais popular em projetos modernos de edificações.
Entre todos os tipos estruturais, estruturas de aço em portal são um dos sistemas estruturais mais amplamente utilizados em edifícios industriais e de armazenagem. Seu projeto estrutural eficiente permite vãos livres extensos e uma construção economicamente vantajosa. Estruturas metálicas leves em pórtico: Trata-se de estruturas de aço de um único pavimento, com um pórtico de alma maciça de vão simples ou múltiplos vãos como estrutura principal portante, caracterizadas por cobertura leve e paredes externas leves, e sem ponte rolante ou com ponte rolante de classes de trabalho A1 a A5, com capacidade de elevação não superior a 20 toneladas, ou com ponte suspensa de 3 toneladas.
A segunda parte deste artigo concentrar-se-á na apresentação dos conhecimentos básicos sobre estruturas metálicas leves em pórtico.
| 1. Instalações industriais 2. Estruturas de grande vão 3. Estruturas altas 4. Edifícios de múltiplos andares e arranha-céus 5. Estruturas sujeitas a vibrações e forças sísmicas 6. Estruturas em casca e em placa 7. Outras estruturas especiais 8. Estruturas desmontáveis ou móveis 9. Estruturas leves de aço 10. Estruturas compostas de aço e concreto |
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A seguir, apresentaremos o sistema estrutural mais comumente utilizado em edifícios industriais — a estrutura de pórtico.
A estrutura de aço em portal é, em geral, um sistema espacial composto pela estrutura do telhado, pilares, vigas de ponte rolante, vigas de travamento, diversos tipos de contraventamentos e estruturas de fechamento das paredes.
a). Pórtico Transversal: Composto por pilares e vigas, constitui o principal sistema estrutural portante do edifício industrial, suportando o peso próprio da estrutura, as cargas de vento e neve, bem como as cargas verticais e laterais provenientes da ponte rolante, transferindo essas cargas para a fundação.
b). Estrutura do Telhado: Sistema estrutural que suporta as cargas atuantes no telhado, incluindo as vigas do pórtico transversal, consolos, tesouras intermediárias do telhado, estruturas de claraboias, terças, entre outros.
c). Sistema de apoio: inclui suportes para o telhado e suportes entre colunas. Por um lado, forma o quadro longitudinal do edifício da fábrica juntamente com as colunas e as vigas de guindaste, suportando cargas horizontais longitudinais; por outro lado, conecta o sistema principal de carga, constituído por estruturas planas individuais, em um todo espacial, garantindo assim a rigidez e estabilidade necessárias à estrutura do edifício da fábrica. Ao utilizar um pórtico com guindaste de capacidade não inferior a 5 toneladas, devem ser empregados suportes de seção de aço para a contraventação entre colunas.
d). Vigas de guindaste e vigas de freio (ou treliças de freio): suportam principalmente as cargas verticais e horizontais do guindaste e transferem essas cargas aos quadros transversal e longitudinal.
e). Estruturas de parede: suportam principalmente cargas de vento. Além disso, há alguns componentes secundários, como escadas, passarelas, portas e janelas. Em alguns edifícios industriais, plataformas de trabalho também são instaladas devido a requisitos do processo produtivo. O layout da estrutura de pórtico está intimamente relacionado à quantidade de aço utilizada.
Os sistemas de pórtico são amplamente utilizados em edifícios industriais. Saiba mais em nosso Guia de Estruturas de Aço em Pórtico.
Fabricante Glostar é um fornecedor profissional de soluções em estruturas de aço, atendendo projetos industriais e comerciais.
Com fortes capacidades de fabricação e uma equipe de engenharia experiente, a Glostar oferece os seguintes serviços abrangentes:
A Glostar combina processos de fabricação de alta qualidade com tecnologia de engenharia profissional para ajudar os clientes a construir estruturas de aço duráveis, eficientes e econômicas, adequadas a diversas aplicações.
As estruturas de aço, devido à sua alta resistência, flexibilidade e elevada eficiência construtiva, tornaram-se um componente importante da arquitetura moderna. Entre diversos sistemas estruturais, as estruturas de aço em pórtico constituem uma das soluções mais práticas, dada a sua adequação a aplicações como edifícios industriais e armazéns.
As estruturas de aço em pórtico oferecem vãos amplos, instalação rápida e projetos economicamente vantajosos, tornando-as uma escolha ideal para muitos projetos industriais e comerciais.
Se estiver planejando um projeto de estrutura de aço, a Glostar Manufacturer fornece suporte profissional de projeto e soluções confiáveis para construção de estruturas de aço, personalizadas conforme suas necessidades específicas.
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