Vigas madeira, aço e concreto são boas opções para projeto de estrutural?
Nesse conteúdo, falamos sobre vigas, tipos e suas particularidades. Assim, após a leitura desse artigo você conseguirá compreender sobre viga madeira, aço, concreto e outras sem correr risco de falhas durante o projeto. Outro ponto relevante foi o pré – dimensionamento abordado, algo que muitos estudantes e projetistas têm dúvidas, o foco dado foi a viga concreto armado.
O que são vigas?
Em princípio, a viga é um elemento estrutural utilizado para receber cargas de lajes, pessoas, veículos e outras sobrecargas. Além disso, a viga pode ter diferentes tamanhos e formatos, o seu uso mais comum é em seção retangular, assim consegue adaptar com a arquitetura.
Desse modo, temos viga de madeira, aço e concreto armado. A escolha do material será por meio da análise de viabilidade, manutenção, orçamento e projeto. Portanto, antes de finalizar a concepção estrutural o profissional deverá conhecer sobre propriedades dos materiais.
A Norma Brasileira responsável pelas recomendações sobre viga de concreto armado é a NBR 6118 – Projeto de Estrutura de Concreto. A mesma trás a seguinte definição para vigas:
- “Elementos lineares em que a flexão é preponderante.” NBR 6118 -2014 – ABNT
Distribuição de carga na estrutura
Antes de tudo, supondo a seguinte situação de uma edificação 80 m², quais cargas serão lançadas até a fundação?
“Já parou para refletir que o projeto é elaborado do telhado (cima) até as fundações (baixo), e executado fundações (baixo) até o telhado (cima).” Eng° Pedro Rodrigues
Viga Madeira
Sobretudo, a viga madeira é uma boa opção para estruturas de telhados e casa mais sustentáveis, aonde não requer grandes processos de fabricação. A viga madeira apresenta características incríveis em comparação com a viga aço, em situação de incêndio ao atingir seu estado de limite o aço começa a se deformar e perder resistência, já a madeira é mais afetada na região de queima.
Anisotropia na viga madeira
A madeira é considerada um material anisotrópico, mas o que isso significa? O motivo é que as propriedades mecânicas e químicas são diferentes nas direções da madeira, ou seja, a alteração de resistência e desenho das fibras.
Isso está atrelado ao crescimento da árvore, já que o controle não é tão preciso ao ponto de cultivar um material sem variação. Por isso, nem todas as madeiras são destinadas para viga, fundação, telhado devido as suas características.
Viga madeira laminada colada – tiras de madeiras são coladas, suportando cargas razoáveis e fabricadas em peças de até 15 metros. Dessa forma, o uso pode ser diverso como em suportes para residência, barracões e outros.
Viga laminada armada – assim como a anterior o seu processo de montagem é por meio da colagem de peças, no entanto, no seu interior são inseridas barras de ferros. Da mesma forma a viga de concreto armado, porém sem estribos, o uso é em áreas de grandes vãos.
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Viga Vagão – estrutura composta por barras horizontais, montantes e cabos. Capaz de vencer grandes vãos e diminuição da seção da viga, já que os tirantes de aço reduz esforços de flexão.
Atualmente, temos diversas classes de madeiras conheça alguns tipos e peso específico aparente:
- Cedro – 5 kN/m³
- Pinho – 5 kN/m³
- Quarubarana – 6 kN/m³
- Louro, Imbuia, Pau-óleo – 6,5 kN/m³
- Angelim Araroba, Angelim Pedra, Cafearana, Louro Preto – 7 kN/m³
- Branquilho, Casca Grossa, Castelo, Guaiçara, Oiticica Amarela – 8 kN/m³
- Guajuvirá, Guatambu, Grápia – 8 kN/m³
- Canafístula, Capiúba, Guarapa Roraima, Guarucaia, Mandioqueira – 9 kN/m³
- Eucalipto, Tatajuba – 10 kN/m³
Viga Aço
De fato, a viga aço é uma opção para estruturas mais leves, rápida execução, fácil manutenção, esbeltez e adaptação a diferentes projeto. Entretanto, um ponto negativo da estrutura é em casos de incêndio como explicado no tópico anterior. Por outro lado, esse tipo de estrutura demanda boa solda e um dimensionamento dos perfis e parafusos para suportar a carga oriunda da estrutura.
Viga Concreto Armado
Certamente, a viga de concreto é a mais utilizada em todo mundo devido a facilidade dos materiais, mão de obra e resistência quando aliado ao aço. Dessa maneira, esse elemento ajuda no projeto de arquitetura e estrutural, devido ao seu bom desempenho conheça alguns tipos de vigas:
Viga em Balanço
Já observou marquise? Esse é um tipo de balanço, quando temos uma extremidade da viga livre.
Viga com Armadura de suspensão
Em suma, nem sempre uma viga descarregar diretamente no pilar, esse é o caso da viga com armadura de suspensão. Esse modelo acaba aplicando a carga em outra viga, ou seja, a concentração de carga requer reforço com estribos na viga principal.
Viga Vierendeel
Esse estilo de viga é muito peculiar, sendo semelhante a um quadro rígido. A principal vantagem é a redução das deformações.
Viga Balção
Estrutura especial, sendo projetada em arco, a aplicação pode ser vista em sacadas.
Viga Gerber
Junção de várias vigas simples por meio de rótulas, sendo aplicadas em pontes, edifícios, shoppings e outros.
Pré – Dimensionamento – Vigas Concreto Armado
A viga de concreto é a mais trabalhosa de calcular, por isso o artigo deu ênfase ao material. O pré – dimensionamento é uma etapa de suposição, ou seja, atribuímos um valor para prosseguir os cálculos, observe a estrutura a seguir:
Quando a viga forma pórtico podemos atribuir 10 % do vão.
Quando a viga contínua utilizamos o parâmetro de 0,66 – 1,5 do vão, se ficar no intervalo adotamos vão/12 para altura da viga.
Traço para viga de concreto armado
Conforme as instruções da Votoran, o traço para vigas:
- 1 saco de cimento
- 4 latas de areia
- 5 ½ latas de brita
- 1 ¼ latas água
Portanto, quando o assunto é viga temos inúmeras opções para análise e definição da melhor estratégia para o projeto e obra. Por fim, cada região pode variar devido a abundância e logística de materiais disponíveis, sendo que a escolha deve enquadrar no orçamento.
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