Como forma de industrialização da construção civil, o número de edifícios pré-fabricados em estrutura de aço tem aumentado ano após ano, em comparação com anos anteriores. O desenvolvimento ativo de edifícios pré-fabricados em estrutura de aço é um dos importantes veículos para a prática do conceito de desenvolvimento ecológico sustentável.
Para construções pré-fabricadas , o projeto do piso é extremamente importante, pois afetará a segurança e o impacto econômico da estrutura. Portanto, este artigo apresentará sistematicamente a manutenção regular de estruturas metálicas, as vantagens e desvantagens do sistema de engenharia de estruturas metálicas e a importância da seleção do material de revestimento.
1. Requisitos de manutenção para edifícios com estrutura de aço
Como todos sabemos, o “Ninho de Pássaro”, construído para os Jogos Olímpicos de Verão de 2008 em Pequim, foi erguido com estrutura de aço. Contudo, a estrutura de aço apresenta uma desvantagem evidente: a facilidade com que se corrói. Segundo estatísticas incompletas, o custo econômico da corrosão de materiais no mundo representa cerca de 3 a 5% do produto nacional bruto anualmente, e na China, esse custo equivale a 3,4 a 5% do PIB nacional por ano.
O valor de referência para a vida útil relativamente econômica e durável de casas com estrutura de aço, mantidas regularmente, é geralmente de 70 anos, enquanto a média para estruturas de concreto armado (incluindo estruturas de pórtico, estruturas de paredes de cisalhamento, estruturas mistas de pórtico e paredes de cisalhamento, etc.) é de 50 anos. Percebe-se, portanto, a importância da manutenção regular e da conservação de estruturas de aço após a conclusão da construção.
No entanto, em investigações realizadas nos últimos anos, constatou-se que alguns usuários de estruturas metálicas desconheciam a necessidade de manutenção regular, o que resultava em graves condições de corrosão. Em locais de difícil acesso, esses fatores causavam diversos riscos ocultos em estruturas já corroídas, comprometendo a segurança e o funcionamento adequado das mesmas. A seguir, explicarei corretamente os requisitos e a importância da manutenção de estruturas metálicas.
Manutenção e cuidados:
Se a estrutura de aço for exposta ao ar por um longo período ou em um ambiente com baixa umidade, e não houver proteção anticorrosiva na superfície, ela sofrerá corrosão, deformação e falha por tensão, causando sua ruptura prematura. Portanto, para que a estrutura de aço funcione normalmente e atinja a vida útil esperada, a inspeção, manutenção e cuidados regulares são essenciais. A manutenção e os cuidados com a estrutura de aço envolvem principalmente tratamentos e proteção regulares contra corrosão, ferrugem e incêndio, além da verificação de deformações (como: estrutura vertical, curvatura plana e variação de vão e curvatura dos componentes principais durante o uso).
Tratamento anticorrosivo regular:
Geralmente, a vida útil de uma estrutura de aço é fixada em cerca de 50 anos durante o projeto. Durante o uso, a possibilidade de danos à estrutura de aço devido a sobrecarga é muito pequena. A maior parte dos danos em estruturas de aço é causada principalmente por corrosão. Em circunstâncias normais, as estruturas de aço precisam de manutenção a cada 3 anos. Além disso, ao aplicar um revestimento anticorrosivo, o tipo e a especificação da tinta devem ser os mesmos da pintura original. Se as duas tintas forem diferentes, o revestimento não atenderá aos requisitos anticorrosivos, causando danos maiores.
2. Como escolher o material do sistema de invólucro e sua importância
Atualmente, projetos com estruturas metálicas são amplamente utilizados em diversos setores da construção civil. Ao mesmo tempo, chapas de aço onduladas também são empregadas em sistemas de manutenção em estruturas metálicas. Os diversos tipos de chapas de aço onduladas atendem às funções estruturais e ao desempenho arquitetônico, porém, sua relação custo-benefício deve ser considerada. Portanto, ao escolher o tipo de chapa para construção, os seguintes fatores precisam ser levados em conta de forma abrangente.
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1. O sistema de revestimento é crucial na escolha dos materiais. Em termos de durabilidade, as propriedades antienvelhecimento, antiintempéries e antideformação dos materiais já determinam a vida útil do sistema de revestimento e a solidez da estrutura do edifício. Do ponto de vista estético, o estilo arquitetônico destaca a cor e a textura, criando uma imagem arquitetônica única.
Do ponto de vista estético, desde o início do projeto do estilo arquitetônico, fica claro que os requisitos de cor e textura dos materiais são essenciais para a construção de uma imagem arquitetônica ideal. Do ponto de vista econômico, esses requisitos incluem o custo do investimento inicial e os custos subsequentes de manutenção e substituição, que têm um impacto significativo no orçamento total e nos benefícios a longo prazo do projeto de construção.
2. Resistência: A chapa deve suportar cargas externas como vento, trovões e chuva, sendo essa a principal consideração na seleção do tipo de chapa. De modo geral, quanto mais alta a crista da onda, maior a sua inércia transversal: quanto mais densa a crista da onda e mais espessa a chapa de base, maior a sua resistência, mas, ao mesmo tempo, a quantidade de aço utilizada também aumentará, sendo necessário considerar o espaçamento das terças. Quanto maior o espaçamento, maiores serão os requisitos de resistência da chapa de aço.
3. Os materiais de construção do tipo placa têm requisitos extremamente rigorosos em outros aspectos da estrutura, como proteção contra incêndio e isolamento térmico.
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4. Diferentes edifícios têm diferentes requisitos de isolamento e proteção contra incêndio. Os requisitos específicos são os seguintes:
- Chapa de aço sob pressão: não combustível, com resistência ao fogo de 15 minutos.
- Painéis sanduíche de poliestireno: índice de oxigênio ≥ 30%, densidade volumétrica da espuma ≥ 15 kg/m³, condutividade térmica ≤ 0,041 W/mK; devido ao baixo nível de resistência ao fogo, raramente é utilizado em projetos formais. (Dados disponíveis)
- Painel sanduíche de lã de rocha ou painel de lã de vidro: material inorgânico, não combustível, espessura ≥ 80 mm, resistência ao fogo ≥ 60 min, espessura < 80 mm, resistência ao fogo ≥ 30 min, densidade aparente ≥ 100 kg/m³, condutividade térmica ≤ 0,044 W/mK. O peso próprio é elevado e a instalação do painel de lã de vidro é mais complexa e trabalhosa. (Dados disponíveis)
- Painel sanduíche de poliuretano rígido: material de construção de grau B1, densidade volumétrica da espuma ≥ 30 kg/m³, condutividade térmica ≤ 0,027 W/mK, alta resistência, boa aparência, porém com alto custo. A espuma rígida de poliuretano é atualmente um material de isolamento térmico superior para construção civil, apresentando baixa condutividade térmica, boa capacidade de carga, alta resistência à flexão, boa absorção de água, ausência de deterioração, resistência a insetos e roedores, desempenho relativamente bom como retardante de chamas e ampla faixa de temperatura de aplicação. (Dados disponíveis)
- Normalmente, utilizam-se chapas de aço coloridas com revestimento de alumínio-zinco ou chapas de aço com revestimento de alumínio. Ao escolher a chapa base, a espessura e o fabricante devem ser selecionados de acordo com os requisitos de uso e funcionalidade. A espessura da chapa de aço ondulada não deve ser muito fina, sendo o ideal entre 0,4 e 0,8 mm. Se a chapa colorida da cobertura for muito fina, após um período de uso, poderá sofrer corrosão e deformação devido à temperatura e à pressão da neve, aumentando o espaço entre as chapas.
Vantagens e desvantagens do sistema de engenharia de estrutura metálica do sistema de envoltório
1. O sistema de vedação é composto por produtos acabados e pode ser reutilizado. Seu método de construção também é relativamente conveniente. No entanto, após uso repetido, podem ocorrer vazamentos, portanto, deve-se dar mais atenção ao reforço das medidas de impermeabilização durante a instalação.
2. A estrutura metálica do sistema de cobertura é ruidosa durante a construção. Geralmente, não se utilizam guindastes para a instalação de coberturas de grande vão durante a construção. Como a rigidez do sistema de cobertura é baixa, a placa de metal pode deformar-se ao ser instalada com um guindaste, por isso, na maioria dos casos, utiliza-se o içamento semi-inclinado.
3. O acabamento e o revestimento do sistema de fechamento não só delineiam perfeitamente as linhas do edifício, como também conferem um toque de design à sua beleza, integrando o edifício em uma estrutura coesa. Isso proporciona melhor proteção contra vento e chuva, tornando a construção mais resistente e durável.
Resumir
O sistema de engenharia de estrutura metálica do sistema de revestimento utiliza menos aço, tem um tempo de instalação e projeto mais curto e é amplamente utilizado na produção industrial de estruturas metálicas. Atualmente, é muito utilizado em locais como fábricas e pequenos pavilhões de exposições. Ao mesmo tempo, o sistema de revestimento costumava utilizar chapas de aço coloridas. Ao construir os painéis de revestimento externo do tipo edifício, é necessário dar prioridade ao uso de chapas de aço coloridas ocultas, que podem evitar eficazmente a expansão e contração térmica, que podem causar o rompimento dos parafusos autoatarraxantes, e também podem evitar o envelhecimento das almofadas de borracha em áreas chuvosas ou sujeitas a tufões, causando ferrugem e vazamentos nos painéis.
Em regiões com menos chuva no norte, recomenda-se o uso de beirais suspensos. São mais econômicos e oferecem melhor impermeabilização. São amplamente utilizados quando o projeto não exige beirais altos.
