Os 3 tipos de estruturas na Construção Civil mais comuns são: estruturas metálicas, concreto armado e madeira, sendo que cada um apresenta suas vantagens e desvantagens no mercado da Engenharia. Há ainda sistemas estruturais híbridos ou mistos que combinam soluções integradas em mais de um dos materiais citados.
O concreto armado é uma melhoria do concreto convencional e isso se deu através da adição de aço ao concreto.
Primeiro precisamos entender o concreto convencional para podermos ver a importância que o concreto armado tem na construção civil atualmente.
O concreto convencional é composto por areia (que é o agregado miúdo), brita (que é agregado graúdo) e cimento Portland (que é o aglomerante).
Aglomerante: o aglomerante, aglutinante ou ligante é um material, geralmente, pulverulento que tem a finalidade de aglutinação de outros materiais, influenciando, desta forma, a resistência do material resultante
Resumidamente o cimento é o responsável por pegar todos os agregados e mantê-los unidos, é a cola do concreto.
Composição do concreto armado
A composição do concreto armado é basicamente a mesma do convencional (cimento Portland, areia e brita) com adição do aço.
Porque que a adição de aço faz tanta diferença?
A maior característica e a propriedade mais em qualquer concreto é a alta resistência. E o concreto convencional possui uma resistência elevada, mas somente a esforços de compressão.
Quando falamos de esforços de tração no concreto convencional ela é tão pequena que é geralmente é desconsiderada, nós estamos falando de uma resistência a tração de cerca de 1 décimo da resistência a compressão.
O grande problema de um concreto com resistência a tração tão pequena é que ele sofrerá fissuras com muita facilidade quando for submetido as cargas geradas pela estrutura. Por isso ao longo do tempo fomos procurando incorporar materiais mais resistentes a esforços de tração.
Então resumindo o aço está presente no concreto armado para melhorar a resistência a tração e evitar a fissuração no concreto.
O aço trabalha de forma conjunta com o concreto devido a aderência entre os dois, é por isso que a barras de aço que nós vemos na obra tem essas linhas que são mostradas na imagem abaixo. Elas servem para melhorar a aderência entre os dois materiais.
Nas regiões onde a peça de concreto sofre esforços de tração o concreto tende a fissurar, mas devido a aderência com o aço, o aço trabalha absorvendo esses esforços e impedindo que o concreto sofra fissuração. Então a principal razão para utilizarmos o concreto armado é a possibilidade de construir estruturas bem mais complexas que as construções em concreto convencional. Não é por acaso que o concreto armado tão utilizado em nosso país
2. PROTENSÃO
O concreto comum e mesmo o concreto armado possuem uma resistência baixa a esforços de tração, apesar de o concreto armado ter resistência a tração consideravelmente maior que o convencional essa resistência ainda é baixa para vãos muito grandes. por isso, o concreto protendido surgiu para dar maior resistência a tração e permitir que a engenharia consiga vencer vãos cada vez maiores.
Resumidamente a técnica da protensão é feita a partir da inserção de cabos com alta resistência dentro do concreto. Esses cabos são tensionados antes que a peça de concreto ganhe rigidez, depois que o concreto já endureceu os cabos são liberados e exercem forças compressão no concreto quando tentam retomar o seu estado inicial.
Se você quer saber mais sobre como funciona a protensão, temos um artigo aqui no blog somente sobre o assunto.
- Porque usar a protensão?
A grande vantagem da protensão é que com ela é possível atingir vãos ainda maiores. Conseguir vãos com 10, 12 metros é muito importante na construção atualmente. Além de construções de infraestrutura como pontes e viadutos usarem muito a protensão, já que objetivo desse tipo de obra é justamente vencer vão.
Porque ter um vão tão grande em edifícios, por exemplo?
Edifícios com grandes vãos são muito valorizados atualmente porque a nossa demanda por estacionamentos amplos é cada vez maior e quanto menos pilares tivermos mais vagas é possível criar. Outro fator importante é que isso possibilita opções de mudanças na arquitetura muito maior.
Quando alguém compra um apartamento ou uma sala comercial é claro que ele gostaria de poder fazer mudanças para o layout fique do jeito que ele gosta ou de acordo com as suas necessidades.
Outra vantagem da protensão é que ele reduz a quantidade de concreto e aço necessário na obra, já que ele tem uma resistência maior que o concreto armado a quantidade de concreto e aço usada na protensão é menor já que ele é mais eficiente.
Mas também existem alguns pontos que dificultam o uso da protensão. Os principais são: a carência de mão de obra especializada, precisa de uma supervisão bem maior que no concreto armado, já que o método é bem mais complexo, e além disso, é necessário concreto de alta qualidade e resistência e o aço utilizado precisa ser um aço de maior resistência que o aço que é comumente utilizado nas obras.
3. STEEL FRAME E WOOD FRAME
Esses dois métodos construtivos são considerados métodos de construção a seco, ou seja, não utilizam água para construir, além de ter um desperdício muito menor que os métodos construtivos convencionais.
- Como eles funcionam?
Esses tipos de estruturas são como um lego, em que você pega as peças e vai montando. A grande diferença entre os dois é que o Steel Frame utiliza perfis de aço galvanizado e o Wood Frame utiliza perfis de madeira maciça.
Esses perfis vão sendo montados e formam a estrutura, o esqueleto que irá manter tudo de pé. Depois que o esqueleto está pronto são utilizados painéis para formar a parede que podem ser drywall, placas cimentícias, placas de madeira reciclada dentre várias possibilidades. Tudo vai sendo colocado no lugar como um quebra cabeça.
- Vantagens desses tipos de estruturas?
A grande vantagem desse tipo de estrutura é a velocidade da construção, estamos falando de obras que levariam meses ficando prontas em alguns dias.
Em Fortaleza, por exemplo, foi construído um hospital de campanha para atender pessoas infectadas com Covid-9, dentro de um estádio de futebol e levou 28 dias para a obra ser concluída. Como é que fizeram isso tão rápido?
Utilizando o Steel frame!
- Desvantagens
A desvantagem é que também é necessária uma mão de obra especializada e os materiais utilizados são mais caros que os convencionais.
Então construir com Steel Frame sai mais caro?
NÃO!
Os custos na verdade são menores porque leva muito menos tempo para construir então o seu gasto com mão de obra é muito menor, e além disso, quase não existe desperdício de material nesse método. Isso faz com que o custo não seja mais alto como muitas pessoas acreditam ser
Se você tem dúvidas sobre o custo, sobre o método, quer saber mais, no nosso Canal do youtube tem uma entrevista com uma especialista em construção com steel frame.
4. ALVENARIA ESTRUTURAL
Na alvenaria estrutural as paredes tem função de sustentar a construção. Diferente da convencional que é somente alvenaria de vedação e que, normalmente, não desempenha função estrutural.
Isso significa que dizer que não podem ser feitas mudanças nas paredes?
É, não pode!
Porque as paredes que estão mantendo tudo de pé, não temos vigas ou pilares. Se for necessário derrubar ou mudar alguma parede é preciso chamar um engenheiro que entenda de estruturas para saber o que pode ou não ser feito, fazer isso sem um especialista analisar antes é muito perigoso.
Quais as vantagens desses tipos de estruturas?
Esse método é mais rápido, tem menor desperdício de materiais, economiza no uso de madeira para formas já que não tem pilares e vigas, não é difícil de treinar a mãe de obra. Tudo isso gera um aumento na produtividade e diminuição nos custos.
Como isso é possível? Na alvenaria estrutural os blocos já vêm prontos e possuem uma resistência elevada, geralmente são feitos de concreto, mas também podem ser blocos cerâmicos. Esses blocos não podem ser quebrados ou algo do tipo, eles já chegam pronto para serem usados.
Igor é como colocamos as caixas de tomadas ou esses outros componentes se não pode quebrar o bloco?
Existem blocos específicos para esses casos, então onde vai ter uma tomada você já coloca um bloco que já vem certinho de fábrica. Para cada necessidade tem um tipo de bloco pronto.
Dificuldades na implantação desses tipos de estruturas?
Uma das maiores dificuldades é a quantidade incompatibilidades nas obras. Na alvenaria estrutural não dá para fazer improvisos na hora para resolver isso, as mudanças precisam ser analisadas com cuidado por um especialista e mesmo assim não se pode fazer muitas mudanças.
