O aço é frequentemente designado como a espinha dorsal da construção moderna, e por boas razões. Entre todas as peças feitas de aço, as colunas desempenham um dos papéis mais importantes. Mas nem todas as colunas de aço são iguais. Existem diferentes tipos que variam em termos de forma, tamanho e design. Compreender os tipos de colunas de aço é crucial porque nos ajuda a saber como os edifícios se mantêm altos e seguros.
Cada tipo de coluna de aço é concebido com um objetivo em mente. Algumas são construídas para suportar cargas pesadas em arranha-céus altos. No entanto, algumas são moldadas para dar aos edifícios modernos um aspeto elegante e moderno. Se não conhece bem os tipos de colunas de aço, não se preocupe! Este artigo irá explorar os vários tipos de colunas de aço comuns. Então, vamos lá começar!
O que é um pilar de aço?
Antes de nos debruçarmos sobre os tipos de colunas de aço, vamos primeiro perceber o que são!
Uma coluna de aço é um pilar vertical feito de aço. A sua principal função é transportar o peso das partes superiores de um edifício e transferi-lo para a fundação. Em termos simples, funciona como uma espinha dorsal forte que mantém a estrutura na vertical. Sem colunas, um edifício não pode manter-se equilibrado ou seguro.
As colunas de aço são essenciais na construção moderna. Porquê? Porque podem suportar cargas muito pesadas sem se partirem ou dobrarem facilmente. Ao contrário das colunas de betão ou de madeira, as colunas de aço são geralmente mais finas mas mais fortes. Isto significa que poupam espaço e permitem mais área útil no interior dos edifícios.
O papel de uma coluna de aço não é apenas a resistência, mas também a estabilidade. Como sabe, os edifícios enfrentam frequentemente forças diferentes todos os dias, como o vento e até mesmo os terramotos em algumas zonas. No entanto, as colunas de aço ajudam a equilibrar estas forças, distribuindo-as uniformemente pelo solo. Isto evita que a estrutura se incline, rache ou desmorone.
Os tipos mais comuns de pilares de aço
Como referi anteriormente, as colunas de aço não são um modelo único. Existem muitas formas e desenhos, cada um com uma função única na construção. Para o tornar claro, vamos aprofundar e explorar algumas tipos de colunas de aço.
1- Pilares de aço de secção I (ou H)
O pilar de secção I ou de secção H é um dos tipos mais comuns de pilares metálicos. De facto, o seu nome deve-se à sua forma. Se olharmos para ele a partir da extremidade, parece a letra “I” ou “H”. Esta forma é composta por duas partes horizontais planas, denominadas flanges. Uma parte central vertical liga estes flanges, designada por alma.
A conceção deste pilar torna-o muito resistente. Os flanges largos ajudam a distribuir a carga, enquanto a alma proporciona rigidez e resiste à flexão. Outra vantagem das colunas de secção em I é que podem suportar forças em ambas as direcções. Por exemplo, podem suportar cargas verticais, bem como forças horizontais como o vento ou as vibrações.
2- Pilares de secção oca retangular e quadrada
Os pilares rectangulares e quadrados de secção oca são outro tipo de pilar de aço. Estes pilares de aço são ocos no interior. No entanto, têm a forma de um retângulo ou de um quadrado quando vistas da extremidade. Por serem ocas, são mais leves do que as colunas maciças, mas continuam a ser robustas. Uma das vantagens mais significativas destes pilares é a sua resistência em todas as direcções.
Ao contrário das secções em I, que são mais fortes em direcções específicas, as secções ocas distribuem a força uniformemente. Isto torna-as muito estáveis e resistentes à torção (torsão). Além disso, estas colunas de aço também têm um aspeto suave e moderno devido às suas formas precisas e quadradas. Pode utilizá-las em escritórios, complexos comerciais e projectos residenciais onde a estética é importante.
3- Colunas de secção circular oca (CHS)
Os pilares de secção circular oca (CHS) são pilares de aço que têm a forma de um tubo redondo. Se as cortar e observar a secção transversal, verá um círculo perfeito com um espaço oco no meio. Devido a este design suave e redondo, as colunas CHS são robustas e têm um aspeto elegante.
O que me agrada nestas colunas é a sua capacidade de resistir ao vento e às forças de torção. Ao contrário das formas quadradas ou rectangulares, a sua forma circular distribui a pressão uniformemente em toda a volta. As CHS são também muito eficientes em termos de peso e resistência. Uma vez que são ocas, são mais leves do que o aço sólido, mas conseguem suportar cargas pesadas. Isto torna-os mais fáceis de transportar e instalar no local.
4- Colunas de secção em L (angulares)
As secções em L, também conhecidas como colunas angulares, são colunas de aço com a forma da letra “L”. Basicamente, estas colunas de aço têm dois lados planos que se encontram num ângulo reto. Como resultado, formam uma forma de “L”. Esta forma simples é o que torna as colunas angulares mais leves do que todos os outros tipos de colunas de aço. Devido a esta estrutura leve, as colunas de secção em L são utilizadas em hangares, pequenas torres ou edifícios temporários.
Lembre-se que não são tão resistentes como as secções em I ou as secções ocas. Por isso, os engenheiros geralmente evitam-nas em grandes projectos que exigem uma resistência muito elevada. A principal vantagem das colunas angulares é o facto de serem económicas e fáceis de trabalhar. São também mais baratas de produzir, mais leves de transportar e mais rápidas de instalar.
5- Colunas de secção em T
As colunas de secção em T têm a forma da letra “T” quando vistas da extremidade. Na verdade, os fabricantes criam estas colunas cortando uma secção em I em duas metades. Isto dá-lhes uma parte superior plana e uma haste vertical reta, tal como um “T”. Basicamente, estas colunas são utilizadas em situações em que é necessário um apoio parcial.
Por exemplo, são frequentemente utilizados como colunas de extremidade ou elementos secundários em telhados e pontes. Não transportam a carga, mas fornecem um lado de apoio. Por esta razão, os pilares de secção em T são normalmente concebidos para serem fáceis de ligar. COMO? Na verdade, a sua aba superior plana pode ser facilmente ligada a vigas, lajes ou outros elementos de aço na perfeição. Isto torna-as práticas como uma extensão.
6- Colunas de aço compostas
Como o nome sugere, os pilares de aço compósito são fabricados através da combinação de aço e betão. Um exemplo típico é um tubo de aço oco preenchido com betão. No entanto, por vezes, as secções de aço também são rodeadas de betão. Na verdade, a ideia principal por detrás da criação destas colunas é utilizar a resistência de ambos os materiais. COMO?
Deixe-me explicar! Como sabe, o aço proporciona uma elevada capacidade de carga. No entanto, o betão acrescenta resistência ao fogo e rigidez extra. Em conjunto, funcionam melhor do que qualquer um dos materiais isoladamente. Outra vantagem significativa é a segurança. Uma vez que o betão cobre ou preenche o aço, protege-o do fogo e da corrosão. Isto aumenta o tempo de vida útil da coluna.
7- Pilares metálicos construídos
Os pilares de aço construídos são tipos especiais de pilares de aço fabricados através da união de duas ou mais secções de aço mais pequenas. Em vez de utilizar apenas uma peça de aço, os engenheiros combinam várias secções utilizando soldadura, rebitagem ou aparafusamento. Isto cria uma coluna que pode suportar cargas muito mais pesadas do que uma única secção poderia suportar.
Pode encontrá-las principalmente em pontes, instalações industriais pesadas, torres altas e edifícios de grande altura. O que torna estas colunas de aço mais especiais é a sua personalização. Os engenheiros podem conceber e unir diferentes formas em função das necessidades do projeto. Isto significa que podem criar exatamente o tipo de coluna correto para estruturas únicas ou complexas.
8- Colunas de aço treliçadas
As colunas de aço treliçadas são colunas construídas a partir de várias secções de aço mais pequenas unidas num padrão de treliça. Em termos simples, são constituídas por ângulos ou canais ligados por tiras diagonais finas designadas por barras de ligação. Quando se vêem estas colunas à distância, parecem uma estrutura aberta com um padrão repetitivo.
Este design é o que torna a coluna simultaneamente leve e muito resistente. Como se pode ver, o aço está distribuído em forma de treliça. Isto permite poupar material e, ao mesmo tempo, proporciona resistência suficiente para suportar cargas pesadas. Os pilares treliçados são úteis em estruturas altas e compridas, onde é necessário reduzir o peso, mantendo a estabilidade. Por exemplo, são utilizadas em pontes ferroviárias e chaminés industriais altas.
Factores a considerar na escolha de um pilar de aço
Cada tipo de coluna de aço varia em tamanho, forma e resistência. Por conseguinte, a seleção das colunas deve ser feita com cuidado. Eis alguns factores-chave que deve ter em conta ao escolher colunas de aço.
- Capacidade de carga: O primeiro fator é a quantidade de peso que a coluna de aço tem de suportar. Uma coluna de aço numa casa pequena pode ter de suportar apenas as cargas do telhado e do chão. Nesse caso, deve escolher colunas de aço finas. No entanto, uma coluna num edifício alto tem de suportar muitos pisos. Por isso, pode optar por colunas de aço curtas e grossas.
- Qualidade do material: Os diferentes tipos de aço têm diferentes níveis de flexibilidade, força e resistência ambiental. Para projectos no exterior, deve escolher colunas de aço de alta qualidade. Estas oferecem uma melhor resistência à corrosão. No entanto, para fábricas e armazéns, deve optar por colunas de aço mais fortes.
- Projeto de arquitetura: Para além da sua resistência, as colunas de aço também influenciam o aspeto do edifício. Para edifícios elegantes, deve optar por colunas circulares ocas. No entanto, para as pontes modernas, os engenheiros preferem normalmente colunas de aço decorativas em forma de treliça.
- Normas de segurança: Todos os países têm normas de segurança e códigos de construção que devem ser cumpridos. Estas regras garantem que as colunas são seguras contra terramotos, vento e cargas pesadas. Por isso, recomendo que verifique esses códigos antes de escolher uma coluna. Isto garante que o edifício é seguro para as pessoas e está em conformidade com os regulamentos de construção.
- Custo e orçamento: O último e essencial fator a considerar é o custo das colunas. Algumas colunas, como as secções em I simples, são mais baratas e leves. Por isso, se o seu projeto não exigir cargas pesadas, pode optar por estas colunas mais baratas. No entanto, as colunas construídas ou treliçadas são mais caras porque necessitam de material e trabalho extra. Pode escolhê-las para edifícios pesados, onde a resistência é mais importante do que o custo.
Conclusão
As colunas de aço são a parte mais importante do sector da construção. Podem parecer simples, mas suportam o peso de edifícios inteiros e dão-lhes a força necessária para se manterem de pé. Estas colunas de aço existem em vários pesos, alturas e formas para satisfazer diferentes necessidades. Isto dá origem a vários tipos de colunas de aço que discuti neste artigo.
Cada um destes tipos de colunas de aço tem um papel único a desempenhar em diferentes projectos. Por exemplo, algumas são leves mas fortes, o que as torna ideais para projectos mais leves. No entanto, algumas são feitas através da combinação de mais de dois volumes para uma força extra. Ao compreender estes tipos, podemos ver como os engenheiros combinam a coluna certa com o projeto certo para equilibrar a segurança.