Diferentes tipos de vigas de aço para o seu projeto

Diferentes tipos de vigas de aço

Uma das melhores coisas do aço é a sua flexibilidade. Pode ser moldado em várias formas para se adaptar a diferentes necessidades. É por isso que temos vários tipos de vigas de aço, Cada um com os seus próprios pontos fortes e aplicações. Saber a diferença entre elas é crucial se quiser que o seu projeto se mantenha estável durante anos. Vamos explorar os tipos mais comuns de vigas de aço e ver onde cada um é utilizado.

1- Viga I (viga universal)

Uma viga em I é o tipo de viga de aço mais comum e mais reconhecido. Quando vista de lado, assemelha-se a uma letra maiúscula “I”. Foi assim que recebeu o seu nome. Nalgumas regiões, é também conhecida como Viga Universal (UB) devido à sua aplicação universal. A viga em I tem duas partes principais. A primeira são os flanges, que são as partes horizontais planas na parte superior e inferior.

Esta parte ajuda a resistir à compressão e à tensão. No entanto, a segunda parte é a alma. É a secção central vertical que liga os flanges. A alma no centro da viga em I resiste às forças de flexão e de corte. Esta combinação torna as vigas em I muito eficientes. Podem suportar uma quantidade significativa de peso sem necessitar de aço em excesso, o que as torna uma opção económica.

2- Viga H

Uma viga H é outro tipo muito típico de viga de aço. Quando se olha para ela de lado, a sua forma assemelha-se a uma letra “H” maiúscula. É frequentemente comparada com a viga em I. No entanto, existem algumas diferenças que tornam as vigas H especiais. As partes principais são as mesmas, ou seja, dois flanges e uma alma. Mas nas vigas H, as abas são geralmente mais largas, mais espessas e mais fortes do que as de uma viga I.

Estas abas largas proporcionam um apoio adicional contra a flexão e a pressão. Isto significa que as vigas H podem suportar cargas mais pesadas e podem percorrer distâncias maiores. O design também torna a viga H mais estável e resiste melhor às forças de torção. As vigas H são normalmente utilizadas em locais onde a resistência e a estabilidade são as principais prioridades. Por exemplo, são utilizadas em pontes e estruturas industriais. 

3- Viga em T

Uma viga em T é um tipo de viga de aço que se assemelha à letra maiúscula “T”. Apresenta um banzo horizontal na parte superior e uma alma vertical por baixo. Ao contrário das vigas em I ou das vigas em H, a viga em T tem apenas um banzo na parte superior. A aba na parte superior confere resistência à compressão. No entanto, a alma resiste à flexão e ao corte.

Uma vez que não tem um banzo inferior, a viga em T por si só não é tão forte como uma viga em I. É por isso que os engenheiros a utilizam frequentemente com betão para criar um elemento estrutural mais poderoso. Por exemplo, em pontes ou edifícios, o betão actua como o banzo inferior em falta. As vigas em T são muito utilizadas em projectos de engenharia civil e de construção.

4- Viga em L (viga angular)

Uma viga em L, também designada por viga angular, é uma viga de aço com a forma da letra “L”. Tem dois lados planos, conhecidos como pernas, que se encontram num ângulo reto (90°). Normalmente, uma perna é mais comprida do que a outra, mas, por vezes, as duas pernas têm o mesmo comprimento. A forma da viga em L torna-a particularmente adequada para suportar a compressão ao longo do seu comprimento.

Também funciona bem como elemento de apoio ou secundário em estruturas maiores. COMO? A forma em ângulo reto facilita a ligação com outras vigas, colunas ou superfícies. No entanto, lembre-se que as vigas em L podem não ser capazes de suportar cargas extremamente pesadas sozinhas. Por isso, recomendo a sua utilização em pares ou grupos.

5- Feixe C (Feixe de canal)

Como o nome sugere, este tipo de viga de aço tem a forma de uma letra C. Tem uma alma vertical e dois flanges que se estendem apenas numa direção. Esta direção forma um “C” aberto. Devido a este design aberto, as vigas em C são mais leves do que as vigas em I ou as vigas em H. São frequentemente utilizadas quando se prevêem cargas médias. 

A alma vertical da viga em C confere-lhe resistência à flexão quando é aplicada uma carga. Os dois flanges ajudam a distribuir a carga e proporcionam estabilidade. No entanto, como a forma é aberta, é mais provável que se torça ou dobre lateralmente. É por isso que os engenheiros utilizam frequentemente vigas em C em combinação com outras vigas. 

6- Viga de caixa

Uma viga em caixão, também designada por viga tubular ou secção oca, é uma viga de aço com uma forma fechada e oca. Parece uma caixa retangular ou quadrada quando vista de lado. Em vez de ser aberta como uma viga em C, esta é totalmente fechada. A forma de caixa fechada confere à viga-caixão resistência em todas as direcções. Resiste muito melhor à flexão, à torção e à compressão.

Este facto torna as vigas em caixão especialmente úteis para estruturas que necessitam de suportar cargas provenientes de diferentes ângulos. Por exemplo, são utilizadas em edifícios altos e projectos de arquitetura. No entanto, lembre-se que as vigas em caixão requerem mais aço e soldadura para criar uma secção oca. É por isso que as vigas em caixão são mais pesadas e mais caras do que as outras vigas.

7- Viga cónica

Uma viga cónica é um tipo de viga de aço que não tem a mesma espessura ao longo do seu comprimento. Em vez disso, é mais larga ou mais profunda numa extremidade e torna-se gradualmente mais estreita em direção à outra extremidade. Este design “cónico” é útil. PORQUÊ? Porque ajusta a resistência da viga de acordo com o local onde a carga é mais pesada.

As vigas cónicas são fortes porque a sua forma segue a distribuição da carga. No meio ou nos pontos de apoio, onde as forças são maiores, a viga é mais profunda e mais forte. Nas extremidades, onde as forças são reduzidas, a viga torna-se mais fina. Esta conceção permite-lhe obter a máxima resistência com o mínimo de utilização de aço. Isto torna as vigas cónicas mais eficientes do que as vigas uniformes.

8- Viga de placa

Uma viga de chapa é uma enorme viga de aço feita por soldadura ou aparafusamento de chapas de aço. Ao contrário das vigas mais pequenas que são laminadas, as vigas de chapa são construídas à medida. São normalmente compostas por duas partes principais. A primeira parte é uma placa vertical (designada por alma) no centro. A segunda é constituída por duas placas horizontais (designadas por flanges) na parte superior e inferior.

Em conjunto, estas placas formam uma viga que pode ser fabricada em quase todas as dimensões. As vigas de chapa também são muito resistentes porque podem ser feitas maiores e mais profundas. A chapa de alma resiste a cargas verticais e à flexão. No entanto, as placas de flange resistem à tensão e à compressão. Isto faz com que as vigas de chapa sejam capazes de suportar cargas enormes ao longo de um grande vão.

9- Viga castelada

Uma viga castelada é um tipo de viga de aço que tem aberturas hexagonais ou circulares cortadas na sua alma. Estas aberturas fazem com que a viga se assemelhe a um favo de mel ou a uma parede de castelo com recortes. É por isso que se chama “castelada”. O principal objetivo desta conceção é aumentar a profundidade da viga sem necessitar de aço adicional. Isto torna-a leve mas forte. Como? 

As aberturas na alma reduzem o peso da viga. No entanto, a profundidade da viga aumenta, o que a torna mais resistente à flexão. Como resultado, as vigas casteladas podem suportar mais cargas do que as vigas I normais. As vigas casteladas são normalmente utilizadas em projectos de média e grande dimensão. Por exemplo, podem ser utilizadas em telhados de fábricas e edifícios comerciais. 

10- Viga de estaca portante

Uma viga de estaca portante é um tipo de viga de aço utilizada principalmente como suporte de fundações profundas. Em vez de fazerem parte da estrutura visível do edifício, estas vigas penetram profundamente no solo. O solo perto da superfície é demasiado fraco para suportar um edifício. Nestes casos, os engenheiros empurram as vigas de estacas para o interior da terra até atingirem uma camada mais forte, como a rocha.

Como resultado, a estrutura torna-se suficientemente forte para suportar o peso em segurança. As vigas de estacas portantes são fortes porque funcionam segundo o princípio da transferência de carga. COMO? De facto, o peso do edifício é suportado pelas estacas. Estas estacas transferem a carga para baixo, através do solo fraco, para o solo firme ou para a rocha. Uma vez que o aço tem uma elevada resistência, as estacas podem suportar cargas verticais pesadas.

Factores a considerar ao selecionar a viga de aço para o seu projeto

A viga de aço correta é importante para qualquer projeto de construção. Uma escolha errada pode tornar a estrutura fraca, dispendiosa ou insegura. Antes de selecionar qualquer viga de aço para o seu projeto, considere os seguintes factores.

• Tipo de projeto: Em primeiro lugar, é necessário conhecer o tipo de projeto. Se estiver a trabalhar num projeto pequeno, como uma casa ou uma loja, as vigas simples como as vigas em I, as vigas em C ou as vigas em L são suficientes. Para grandes projectos, como fábricas e pontes, as vigas de chapa e as vigas-caixão são ideais.
• Capacidade de carga: A capacidade de carga refere-se ao peso máximo que uma viga de aço pode suportar com segurança. Se o seu projeto requer componentes leves, não necessita de uma viga de aço muito pesada ou larga. No entanto, se o seu projeto exige suportar cargas pesadas, deve utilizar vigas de aço fortes e espessas, como as vigas H ou as vigas em caixão.
• Comprimento do vão: O comprimento do vão significa a distância que uma viga cobre entre dois apoios. Assim, se o seu projeto tiver um vão curto, pode utilizar vigas de aço mais pequenas porque não precisam de se esticar muito. No entanto, se o vão for longo, necessitará de vigas de aço mais fortes e mais profundas para evitar que se dobrem ou cedam a meio.
• Resistência à torção: Por vezes, uma viga não se dobra apenas para cima e para baixon. Em vez disso, também pode torcer ou rodar devido a cargas irregulares, vento ou pressão de um lado. Se der prioridade à resistência à torção, deve escolher uma viga de aço com abas largas. Estas são fortes em ambos os lados. 
• Orçamento e custos: Ao selecionar uma viga de aço, tenha também em conta o seu orçamento global. As vigas simples, como as vigas em I ou as vigas em C, são geralmente mais económicas. No entanto, as vigas especiais, como as vigas-caixão e as vigas de chapa, são geralmente mais caras. Requerem mais aço e necessitam de mais trabalho para serem fabricadas. 

Perguntas mais frequentes

Uma viga de aço é resistente ao fogo e ao calor?

As vigas de aço são robustas, mas não são naturalmente à prova de fogo. Quando exposto a um calor muito elevado, o aço pode perder a sua resistência e começar a dobrar-se. É por isso que, nos edifícios, as vigas de aço são frequentemente cobertas com materiais à prova de fogo, como o betão.

As vigas de aço podem ser reutilizadas em novos projectos?

Sim, as vigas de aço podem muitas vezes ser reutilizadas se ainda estiverem em bom estado. Como sabe, o aço é robusto e duradouro. Assim, as vigas de edifícios antigos podem ser limpas, testadas e utilizadas novamente em novos projectos. Isto permite poupar dinheiro e reduzir os resíduos, tornando-a uma escolha ecológica.

As vigas de aço são caras em comparação com outros materiais de construção?

As vigas de aço são normalmente mais caras do que materiais como a madeira ou o betão. Mas duram muito mais tempo, necessitam de menos manutenção e podem suportar cargas mais pesadas. Isto faz com que as vigas de aço sejam rentáveis porque reduzem os custos de reparação e substituição.

Conclusão

As vigas de aço são a espinha dorsal da construção moderna. Proporcionam força, estabilidade e flexibilidade a projectos de todas as dimensões. No entanto, existem diferentes tipos de vigas de aço, que abordei neste artigo. Cada tipo de viga de aço tem a sua própria função e vantagens únicas. Algumas são perfeitas para transportar cargas pesadas. Mas outros funcionam melhor para vãos longos ou projectos especiais.

No entanto, lembre-se que a escolha da viga de aço correta não tem apenas a ver com a resistência. Tem também a ver com a segurança, o custo e o desempenho a longo prazo da sua estrutura. É por isso que é crucial conhecer os vários tipos de vigas de aço. Quando se adequa a viga de aço às necessidades do seu projeto, poupa-se tempo, dinheiro e esforço.