Vigas alveolares

Escrito por Isamara Coelho Neves sob orientação dos professores Alcino de Oliveira Costa e Iara Ferreira de Rezende Costa.

O aço é uma liga metálica composta basicamente por ferro e carbono, podendo receber adição de outros elementos, com o intuito de garantir a ele propriedades diferentes como maior resistência mecânica, resistência a corrosão, dentre outros.

Essas propriedades garantem a esse material o seu uso de maneira bem abrangente, sendo as vigas um exemplo em que pode ser implementado.

A viga mais conhecida na atualidade é a viga I, chamada assim pela forma que é vista quando olhada de lado. Há várias variações desta viga, podendo ser de alma cheia e mista que são as mais comuns, porém existem algumas que não são muito mencionadas, como as senoidais e alveolares. Neste caso a última mencionada será abordada no presente artigo.

As vigas alveoares surgiram da necessidade de que houvesse perfis mais altos. Como em seu processo de fabricação sofrem um corte longitudinal, e posteriormente ocorre o processo de soldagem com uma sequência de aberturas na alma, elas têm um ganho de altura de até 50% a mais que as tradicionais.

Figura 1: vigas casteladas

Fonte: Gaunber V.

Esse tipo de viga possui um menor peso devido aos recortes ao longo de todo seu comprimento, o que é considerado um fator positivo ao se considerar seu uso. Além da diminuição do peso, os cortes possibilitam a passagem de dutos, condutos e afins por eles, o que faz com que caso haja necessidade de ter passagem, não seja necessário fazer quebras, nem usar reforços como quando a comparamos com o uso de uma viga de alma cheia. Embora ela possua todos os fatores positivos mencionados anteriormente, nenhum deles é considerado o principal atrativo dessa estrutura em si.

A variação de altura que ela possui, diferente das comuns, obtida através da soldagem, acarreta ganho de inercia, que gera uma menor sensibilidade a deformação, fazendo com que haja maior vencimento de vãos quando comparada a perfis I de alma cheia.

Figura 2: Vigas celulares

Fonte: Constru Metal

Entretanto, como todo elemento e material possuem desvantagens, estas devem ser levadas em consideração antes de optar por esse tipo de viga. Seu comportamento estrutural varia, embora existam expectativas para sua reação em determinadas situações. Além disso, suas falhas diferem das outras devido a sua formação. Alguns desses tipos de falhas que podem ser mencionados são:

· Colapso por formação do mecanismo plástico

· Colapso da viga por flambagem lateral

· Ruptura da solda da emenda

· Flambagem do montante de alma

Além dos colapsos, essa categoria de viga, quando comparada a outros modelos, é mais cara, pois o seu processo de fabricação é totalmente automatizado, tanto corte quanto a soldagem.

Com tudo, é inegável que suas características são interessantes e despertam bastante curiosidade. Porém, cada caso exige certas propriedades e por isso é necessário que esse elemento seja estudado, para saber se ele irá atender da maneira esperada e desejada, aos requisitos de projeto.

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REFERÊNCIAS:

LUBKE, G, P. Dimensionamento otimizado de vigas alveolares de aço. Universidade Federal do Espírito Santo. Espírito Santo, 2017.

SILVEIRA, G, E. Avaliação do comportamento de vigas alveolares com ênfase nos modos de colapso por plastificação. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2011.

TEIXEIRA, B, F. Análise numérica de perfis alveolares de aço. Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2017.