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Vantagens

A seguir, serão apresentadas algumas das principais vantagens da utilização do aço como material estrutural.

1.  Elevada Resistência

O aço é o material estrutural que possui maior índice de resistência (relação entre resistência e peso específico). Assim, os componentes de aço possuem menores dimensões que aqueles fabricados com outros materiais. Por exemplo, um pilar de edifício com pé-direito de 3 m, em perfil H de aço suportando uma força axial de compressão de cálculo de 1500 kN pode possuir dimensões de 250 x 250 x 8,0 x 9,5 mm (área da seção transversal de 66 cm2 e peso total de 1,5 kN). O mesmo pilar em concreto armado, teria uma seção quadrada de lado aproximadamente igual a 300 mm (área da seção transversal de 900 cm2 e peso total de 6,8 kN). Se a força axial fosse de 15000 kN, o perfil de aço poderia ter dimensões de 650 x 650 x 19,0 x 31,5 mm (área da seção transversal de 521 cm2 e peso total de 12 kN), e a seção de concreto teria lado de cerca de 1000 mm (área da seção transversal de 10000 cm2 e peso total de 75 kN).


 Força axial de 1500 kN                                                  Força axial de 15000 kN

Comparação entre pilares comprimidos de aço e de concreto armado


Seja agora uma viga biapoiada com 5 m de vão, sobreposta por uma laje de concreto e submetida a uma carga de cálculo uniformemente distribuída de 20 kN/m. Pode-se usar para essa viga um perfil I de aço de 200 x100 x 6,3 x 8,0 mm (área da seção transversal de 28 cm2 e peso total de 1,1 kN). Se a viga fosse de concreto armado, teria largura de 200 mm e altura de 500mm (área da seção transversal de 1000 cm2 e peso total de 13 kN). Se o vão da viga passasse para 15 m e a carga para 70 kN/m, o perfil de aço poderia  ter  dimensões  de  800 x 400 x 8,0 x 19,0 mm  (área  da  seção  transversal  de 213 cm2 e peso total de 25 kN) e a seção de concreto armado teria largura de 400 mm e altura de 1500 mm (área da seção transversal de 6000 cm2 e peso total de 225 kN).


 Vão de 5 m e carga de 20 kN/m                               Vão de 15 m e carga de 70 kN/m

Comparação entre vigas de aço e de concreto armado


A estrutura de aço é, portanto, a mais adequada nas obras onde se necessita vencer grandes vãos como é o caso, por exemplo, de ginásios de esportes, centros de compras, pontes, galpões e hangares, ou grandes alturas, como nos edifícios altos e torres de transmissão de energia e de telecomunicações. Além disso, devido ao menor peso próprio da estrutura, o uso do aço é vantajoso quando as condições do solo são pouco favoráveis para a fundação.



2.  Elevada Ductilidade

Os aços estruturais são materiais que possuem elevada ductilidade (a deformação antes do rompimento se situa entre 15% e 25%), o que faz com que sejam resistentes a choques bruscos e, em pontos de alta concentração de tensões, que estas se redistribuam pelo corpo.


3.  Aproximação entre Teoria e Realidade

Como o aço é um material homogêneo e praticamente isotrópico, suas características são bem definidas. Assim consegue-se uma aproximação muito boa entre seu comportamento estrutural definido teoricamente e o que efetivamente ocorre na prática.


4.  Facilidade de Reforço e Ampliação

Uma obra executada com estrutura de aço, caso necessário, pode ser facilmente reforçada ou ampliada. Como um exemplo de reforço, tem-se chapas soldadas nas mesas de um pilar para aumentar sua capacidade de resistir às ações atuantes. Como exemplo de ampliação de um galpão, pela construção de mais um vão adicional, cuja viga é ligada por meio de parafusos a um pilar existente.


 Reforço                                      Ampliação

Exemplos de reforço e ampliação


5.  Possibilidade de Reaproveitamento

A estrutura metálica, principalmente quando as ligações forem parafusadas e não existirem lajes de concreto, pode ser desmontada e reaproveitada.


6.  Rapidez de Execução

Como a estrutura metálica é composta de peças pré-fabricadas, a montagem pode ser executada com grande rapidez, o que permite que se termine a obra em um prazo menor.