Benefícios das estruturas metálicas na construção civil

O uso das estruturas metálicas em larga escala é ainda um desafio para o mercado da construção civil, embora pesquisas indiquem seu grande potencial como matéria-prima eficiente para o setor. Material dúctil, o aço permite que se tire o maior proveito de seu uso em situações de cargas extremas.

“Se você tem uma curva de resistência de determinada seção metálica, é possível ir ao limite do aço na execução do projeto”, explica Ricardo Silveira, professor da Universidade Federal de Ouro Preto (Ufop), que estuda o comportamento e o dimensionamento de estruturas metálicas e mistas no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (Propec) da Escola de Minas

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A Escola de Minas da UFOP é um exemplo de construção em estruturas metálicas. (Reprodução / Facebook)

Financiado pela FAPEMIG, seu projeto sobre análise computacional avançada de estruturas metálicas e de concreto é dividido em três subáreas: análise estática não linear, cujo objetivo é estudar os efeitos de segunda ordem e as ligações semirrígidas entre estruturas, frequências de vibração, em que se avaliam os impactos do tempo e de carregamentos dinâmicos – como a batida de um veículo ou a remoção de uma coluna – sobre uma estrutura, e problemas de contato na relação das estruturas com o solo. Neste último caso, trata-se de área interdisciplinar, que também considera conhecimentos em Geotecnia.

A pesquisa dá continuidade a estudos anteriores sobre equilíbrio e estabilidade estática e dinâmica das estruturas. A análise é feita considerando, também, a presença de elementos externos, como ventos fortes, terremotos, choques e batidas de veículos – cargas de caráter transitório aplicadas com grande intensidade, em curto espaço de tempo. “Diante dessas circunstâncias, nós nos perguntamos: como a estrutura vai se comportar? É o que chamamos de problema dinâmico”, esclarece Ricardo Silveira.

O pesquisador tanto utiliza programas computacionais já disponíveis no mercado, quanto desenvolve softwares “caseiros” em colaboração com alunos e pesquisadores. “Esses programas permitem que sejam inseridos dados relacionados às análises lineares e não lineares e oferecem informações sobre as consequências de considerarmos ou não essas variáveis ao projetar uma estrutura”, comenta, ao explicar que as estruturas metálicas são industrializadas e exigem projetos mais bem elaborados. Para fins de comparação, “costuma-se dizer que os erros em estruturas metálicas são calculados em milímetros, enquanto, no concreto, a marcação se dá em centímetros. Porém, para trabalhar com esse tipo de estrutura, você precisa de mão de obra especializada e bem treinada”.

Justamente por demandar qualificação profissional e depender de um projeto meticuloso, as construções metálicas têm menor margem de erro: “Principalmente, quando se pensa na estabilidade. Hoje, existe o concreto de alta resistência, mas também o aço de alta resistência, que permite a construção de estruturas esbeltas, ou seja, mais finas, e, ainda assim, muito seguras estruturalmente. É o peso do aço, ou do concreto, que define o preço da estrutura e o valor final da obra”. Atualmente, existe tendência de projeção de estruturas cada vez mais leves e esbeltas que, além de considerarem o fator arquitetônico, levam em conta questões econômicas: quanto mais fina a estrutura, menos aço ela utiliza e menor é o custo.

Entretanto, o professor alerta que projetos de estruturas mais esbeltas preocupam em função de outros fatores: “Na hora em que fazemos a ligação da viga com o pilar, por exemplo, é preciso evitar o que chamamos de excentricidades. Se um projeto for bem feito, como exigem as concepções de estruturas metálicas, reduzem-se as excentricidades”. Outra característica vantajosa da estrutura metálica está na capacidade de fornecer cargas menores para a fundação, o que reduz os custos com essa etapa do projeto e alivia ainda mais o orçamento global.

“As estruturas metálicas também apresentam resistência absurda. Se conseguíssemos desenvolver não só a estrutura, mas todos os demais materiais para casas ou edifícios – ou seja, um produto final todo industrializado –, teríamos a situação ideal. Infelizmente, o mais comum ainda é o fechamento tradicional, que são os tijolos”, lamenta Ricardo. Com a industrialização dos processos, o tempo de construção se reduz drasticamente, o que justificaria o investimento na estrutura metálica. “Você gastará um pouco mais com o aço, mas uma obra que poderia entre seis meses e um ano ficará pronta em 60 dias”, exemplifica.

Ainda que apresente vantagens relacionadas a seu uso, à segurança e ao custo-benefício, as estruturas metálicas ainda não são amplamente usadas no Brasil. Na lógica do processo, seria possível vender kits de estruturas metálicas para a construção em lojas de materiais, por exemplo. No entanto, a realidade esbarra no fato de que a cultura do concreto ainda é muito forte. Além disso, a mão de obra não está preparada para lidar com os projetos em aço. “Montar uma casa em estrutura metálica vai envolver mais conhecimento do que simplesmente fazer o concreto e usar tijolos”, relata Ricardo Silveira.

Ao analisar o cenário da construção civil no Brasil, o professor defende a melhoria do nível da mão de obra por meio da educação: “Esse é o calcanhar de Aquiles da estrutura metálica no País. Além disso, esbarramos na questão do preço: mesmo com a ampla oferta do minério de ferro em Minas Gerais, o preço varia de acordo com o mercado internacional, o que torna difícil a manutenção de um valor diferenciado”.

Texto originalmente publicado na edição nº 61 da Minas Faz Ciência.

Clique aqui e acesse a revista na íntegra.
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Verônica Soares

Jornalista, Mestre em História, Política e Bens Culturais, com Doutorado em Comunicação Social sobre textualidades midiáticas da divulgação científica em ambientes digitais.

2 comentários em “Benefícios das estruturas metálicas na construção civil

  • 19 de janeiro de 2016 em 13:41
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    Concordo com o professor Ricardo quanto ao pouco uso do aço/ferro na construção civil aqui no pais. Eu mesmo, que sou Arquiteto, em meu início profissional tive barreiras sempre quando queria inserir estrutura metálica em meus projetos. Mesmo quando alegava que, seu uso iria otimizar todo um andamento da obra, e que, no final das contas, o emprego da estrutura metálica compensaria com a falta do desperdício, tão comum numa obra. E olha que isso foi nos idos de 1990.

    Um abraço à equipe. Uma ótima matéria.

    Cesar Arthur

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