Tanto as colunas como as vigas de aço fornecem apoio na construção. A viga de aço fornece apoio horizontal, enquanto as colunas suportam a carga a partir de cima. Ambas proporcionam estabilidade. Conhecer as diferenças entre elas ajuda-o a construir uma estrutura mais forte para o seu projeto. Neste artigo, centrar-nos-emos nas diferenças entre vigas e colunas de aço.
Curiosamente, as vigas e os pilares não são concorrentes entre si. Em vez disso, completam as funções umas das outras e asseguram a resistência do edifício. Os edifícios com vigas e colunas de aço também podem, geralmente, suportar terramotos de nível ligeiro. A viga é normalmente uma estrutura horizontal, enquanto a coluna é uma estrutura de construção vertical. Neste artigo, vou aprofundar e ajudá-lo a compreender estes dois elementos de construção.
Resumo de pilares e vigas de aço
As vigas e os pilares são parte integrante da construção de grandes edifícios. Sem elas, os edifícios altos não se sustentam e podem ruir sem uma combinação potente de vigas e colunas.
As colunas são os elementos verticais que estão ligados à fundação do edifício. Por outro lado, as vigas são elementos horizontais que suportam a carga do edifício e a distribuem uniformemente. Podem ter uma forma redonda ou quadrada. Tanto a viga como a coluna trabalham em conjunto para assegurar a distribuição da carga e passá-la para a fundação.
É importante notar que a fundação do edifício fica mais forte. Podem suportar eficazmente cargas extremas. Sobre esta base, são construídos os grandes edifícios. Não é verdade? O direito dos telhados, paredes e edifícios assenta nestas fundações. No entanto, é essencial gerir este peso de forma adequada.
Por conseguinte, são utilizadas vigas e colunas. Estas duas estruturas suportam a carga do edifício (teto e paredes). A viga distribui esse peso e, em seguida, o pilar suporta a força de compressão, passando a carga para as fundações. No passado, eram utilizadas vigas e colunas de betão. No entanto, os edifícios modernos utilizam vigas e colunas de aço. Porquê? Porque são mais resistentes do que o betão e são relativamente leves.
10 Diferença entre pilares e vigas de aço
Embora tanto as vigas como as colunas de aço sejam feitas de aço, as suas formas e utilizações são diferentes. De seguida, analisamos 10 diferenças fundamentais entre vigas de aço e colunas.
1- Funcionalidade
As vigas de aço são utilizadas horizontalmente para suportar cargas, como o peso de pavimentos ou telhados. Distribuem o peso por colunas ou paredes que as suportam. As vigas são frequentemente concebidas para serem facilmente transportadas. As vigas são concebidas para resistir à flexão sob cargas pesadas. Existem em várias formas, como as vigas em I e as vigas em T.
Por outro lado, colunas de aço são estruturas verticais que suportam o peso a partir de cima e o transferem para a fundação. Desempenham um papel crucial no suporte do peso total do edifício e na manutenção da sua estabilidade. As colunas são concebidas para resistir à pressão de cargas pesadas. Trabalham em conjunto com as vigas para formar o sistema de suporte primário do edifício.
2- Forma e design
As vigas de aço têm geralmente uma forma em I ou em H, concebidas para resistir à flexão. Estas formas proporcionam um forte apoio horizontal, utilizando menos material. A viga em I é o tipo mais comum. Oferece uma excelente relação resistência/peso, o que a torna perfeita para vãos longos na construção.
As colunas de aço podem ser tipicamente redondas, quadradas ou rectangulares, dependendo das necessidades do projeto. A sua forma é escolhida para suportar cargas verticais sem encurvamento. Como suportam cargas mais pesadas, os pilares têm normalmente uma área de secção transversal maior do que as vigas. Também têm de resistir eficazmente às forças de compressão.
3- Tipo de carga
As vigas de aço suportam principalmente cargas de flexão, que ocorrem quando o peso da estrutura suportada exerce pressão sobre elas. As cargas de flexão tornam as vigas mais susceptíveis de se dobrarem ou flexionarem. É por isso que têm normalmente a forma de vigas em I, que ajudam a resistir à flexão. As vigas também são suportadas em vários pontos para distribuir a carga e impedir que se dobrem demasiado.
As colunas de aço suportam forças verticais, empurrando-as diretamente para baixo. A sua principal função é resistir ao peso acima sem se dobrarem ou colapsarem. Ao contrário das vigas, as colunas não se dobram. Em vez disso, têm de lidar com a pressão que empurra para dentro. As colunas são geralmente mais grossas e têm uma secção transversal maior do que as vigas para suportar estas forças. A sua conceção garante que podem suportar cargas pesadas e manter-se estáveis ao longo do tempo.
4- Materiais e resistência
As vigas de aço utilizam aço forte para resistir a forças de flexão e de corte. O aço é frequentemente mais forte do que o aço utilizado nas colunas, porque as vigas enfrentam mais forças de flexão. As vigas também são leves, o que as torna mais fáceis de manusear e instalar. Os construtores escolhem mais frequentemente as vigas em I porque dão força sem acrescentar demasiado peso.
As colunas de aço são feitas de materiais que suportam bem a pressão vertical. São concebidas para resistir à deformação quando cargas pesadas as pressionam. Por vezes, as colunas recebem apoio extra para as ajudar a suportar mais peso. As colunas desempenham um papel fundamental para manter uma estrutura segura e de pé.
5- Posição na estrutura
As vigas assentam horizontalmente em espaços, como portas, janelas ou entre paredes e colunas. Deslocam o peso destas áreas para os suportes por baixo. As vigas formam a estrutura que suporta os pavimentos, os tectos e outros elementos planos de um edifício. Também ajudam a distribuir as cargas uniformemente para que nenhum ponto fique sobrecarregado.
As colunas estão na vertical para transportar o peso das vigas, dos telhados ou dos pisos superiores até às fundações. Actuam como os principais suportes verticais que mantêm um edifício estável. Sem colunas fortes, a estrutura seria incapaz de se manter estável sob cargas pesadas. As colunas são geralmente colocadas em intervalos regulares para equilibrar o peso em toda a estrutura.
6- Distribuição da carga
As vigas de aço distribuem as cargas horizontalmente. Suportam o peso de pisos, tectos e outros componentes do edifício, transferindo-o depois para colunas ou paredes. Isto ajuda a partilhar o peso uniformemente numa área ampla. As vigas asseguram que nenhuma parte da estrutura sofra demasiada tensão. São fundamentais para ligar as diferentes partes de um edifício.
Por outro lado, as colunas de aço movem as cargas verticalmente. Transportam o peso das vigas e dos telhados diretamente para a fundação. O peso nas colunas concentra-se normalmente em pontos específicos. Colunas fortes são cruciais para manter a estabilidade e a segurança de todo o edifício. Sem colunas fortes, a estrutura pode perder o seu equilíbrio.
7- Resistência à encurvadura
Os pilares de aço têm de resistir à encurvadura porque suportam cargas verticais. As forças de compressão empurram-nas para baixo e as colunas podem dobrar-se ou falhar. É por isso que os engenheiros se concentram em tornar as colunas suficientemente fortes para se manterem rectas sob forte pressão. Para evitar a encurvadura em estruturas altas, é frequentemente adicionado um reforço adicional.
As vigas de aço resistem à flexão em vez de se curvarem. Transportam cargas ao longo de vãos e, se forem demasiado longas ou estiverem muito carregadas, podem dobrar-se ou torcer-se. A sua conceção centra-se em impedir esta flexão para manter a estrutura segura. Em alguns casos, as vigas podem ser escoradas para reduzir a torção e aumentar a resistência.
8- Ligação e montagem
As vigas de aço ligam-se às colunas ou às paredes de suporte de carga através de soldadura ou aparafusamento. A sua função é atravessar espaços e transferir o peso para as colunas. Pontos de ligação fortes são cruciais para manter uma transferência de carga segura. Em grandes projectos, os engenheiros verificam frequentemente as juntas das vigas para evitar pontos fracos. As vigas podem também ligar-se a outras vigas para cobrir vãos mais largos.
As colunas de aço são ancoradas na fundação ou ligadas a outras partes da estrutura com placas de base ou soldadura. Passam as cargas verticais diretamente para o solo. É necessária uma ancoragem segura para evitar falhas sob forte pressão. Ligações bem concebidas também ajudam as colunas a manterem-se estáveis durante terramotos ou ventos fortes.
9- Processo de construção
As vigas de aço são frequentemente fabricadas em fábricas antes de serem levadas para o local. As gruas elevam-nas para o local e os trabalhadores fixam-nas com parafusos ou soldaduras. Como muitas vigas são padronizadas, o processo é mais rápido e fácil. Isto torna as vigas uma escolha popular em grandes projectos onde o tempo é importante.
As colunas de aço são normalmente fabricadas para corresponder ao desenho exato de um edifício. O seu tamanho e resistência dependem da altura e do peso que têm de suportar. Os trabalhadores instalam-nas verticalmente e ligam-nas às vigas e à fundação. As colunas requerem frequentemente um alinhamento exato, uma vez que mesmo pequenos erros podem afetar toda a estrutura.
10- Considerações sobre os custos
As vigas de aço podem custar menos porque muitas são produzidas em massa e fáceis de instalar. O seu design ajuda a resistir à flexão, mas isso pode, por vezes, torná-las mais caras do que as peças mais simples. Nos grandes projectos, as vigas poupam muitas vezes dinheiro porque são mais rápidas de montar. Os construtores também optam por vigas quando pretendem cobrir grandes vãos a um custo mais baixo.
As colunas de aço são frequentemente mais caras porque requerem materiais mais resistentes e secções transversais maiores para suportar cargas pesadas. Os desenhos personalizados e o reforço adicional também aumentam os custos. Os edifícios altos, em particular, utilizam muitas colunas fortes, o que aumenta o custo total. O custo dos pilares aumenta, normalmente, à medida que a altura do edifício aumenta.
Perguntas mais frequentes
Qual é a principal diferença entre uma viga e um pilar?
Uma viga é uma estrutura horizontal que distribui o peso do telhado e das paredes de um edifício. As colunas são estruturas verticais e transferem o peso do edifício para as fundações. As colunas estão diretamente ligadas às fundações, ao contrário das vigas.
Pode existir uma coluna sem uma viga?
Sim. As colunas podem existir de forma independente, especialmente em edifícios pequenos. Muitas garagens de automóveis ou áreas de alpendre geralmente não utilizam vigas.
As vigas e as colunas são a mesma coisa?
Não. Uma viga e um pilar não são a mesma coisa. No entanto, trabalham em conjunto para organizar e gerir a distribuição de cargas nos edifícios. Ambas as estruturas são utilizadas em grandes edifícios e complementam as suas funções.
Conclusão
As vigas e os pilares de aço tornaram-se imprescindíveis nos grandes edifícios. O que as distingue é a sua excelente resistência e leveza. No passado, utilizavam-se colunas e vigas de betão. Eram mais pesadas e a sua resistência também estava comprometida. Neste artigo, expliquei todas as principais diferenças entre uma viga e um pilar em aço. Lembre-se de que estes dois elementos estruturais não são concorrentes ou alternativas um ao outro. Pelo contrário, trabalham em conjunto e complementam-se.