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A construção em sistema misto é competitiva para estruturas de vãos médios a elevados, grandes balanços, locais de difícil acesso e solos de baixa capacidade resistente, caracterizando-se pela rapidez de execução e pela significativa redução do peso total da estrutura quando comparado aos sistemas convencionais de concreto armado.

Ainda em METÁLICA cita-se que as combinações mais usuais nesse tipo de sistema misto são:

• Elementos de laje pré-fabricadas (em concreto armado ou protendido)

apoiados em vigas de aço;

• Vigas pré-moldadas apoiando pavimentos mistos com forma incorporada do

tipo “steel deck”;

• Paredes pré-moldadas usadas para contraventar estruturas metálicas

reticuladas;

• Perfis pré-moldados estabilizados por diagonais de contraventamento

metálicas em estruturas pré-moldadas reticuladas;

• Pilares pré-moldados apoiando coberturas metálicas;

• Painéis de fachada em concreto pré-moldado para fechamento de estruturas metálicas para galpões e edifícios.

(METÁLICA, 2015a)

As opções disponíveis e possibilidade de obtenção de benefícios arquitetônicos e econômicos em relação as estruturas em concreto armado e de aço são:

• Com relação às contrapartidas em concreto armado: o Possibilidade de dispensa de fôrmas e escoramentos; o Redução do prazo de execução da obra;

o Redução do peso próprio e do volume da estrutura, com consequente

redução dos custos de fundação;

o Aumento da precisão dimensional da construção. • Com relação às contrapartidas em aço:

o Redução considerável do consumo de aço estrutural; o Redução das proteções contra incêndio e corrosão; o Aumento da rigidez da estrutura.

(QUEIROZ, 2012a, p.10)

Há outras características e vantagens que podem ser descritas, quando comparadas a outros sistemas estruturais, como o moldado no local por exemplo.

As estruturas mistas apresentam algumas vantagens em relação às estruturas de concreto armado e às estruturas de aço. Os benefícios do sistema são, entre outros, a dispensa de fôrmas e escoramentos para as lajes, economia no consumo de aço estrutural em relação aos pilares e vigas de aço e, no caso dos pilares, a redução das proteções contra incêndio e corrosão. São competitivas para estruturas de vãos médios a elevados, caracterizando-se pela rapidez de execução, pela precisão dimensional e pela significativa redução do peso total da estrutura.

Na Figura 2-2 é possível ver a necessidade de fôrmas na confecção dos pilares para retenção do concreto, além de alguns escoramentos.

Figura 2-2 - Pilar misto de aço e concreto

Fonte - SOUZA (2014)

Já a Figura 2-3 ilustra um exemplo de uma estrutura mista com escoramento. Na situação apresentada eles servem para a concretagem das vigas.

Figura 2-3 - Estrutura mista com perfis de aço (pilares e vigas) para depois serem concretados

Fonte - http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1194867&page=5

As vigas mistas resultam da associação de vigas de aço com a laje de concreto ou mista, cuja ligação é feita por meio dos conectores de cisalhamento, geralmente soldados à mesa superior do perfil. Em edifícios, o perfil mais utilizado como viga de aço é do tipo "I". As lajes de concreto podem ser moldadas in loco, com face inferior plana ou com forma de aço incorporada, ou ainda, podem ser formadas de elementos pré-fabricados. Os pilares mistos, de maneira geral, são constituídos por um ou mais perfis de aço, preenchidos ou revestidos de concreto.

(METALICA, 2015a)

A figura 2-4 apresenta a combinação de elementos pré-fabricados (lajes alveolares) com mistos (perfis metálicos de vigas e pilares posteriormente concretados).

Figura 2-4 - Estrutura com vigas e pilares em perfis de aço além de elementos pré-fabricados

Fonte - SOUZA (2014)

Já o sistema de laje, muitas vezes nos sistemas mistos, é incorporado à estrutura e a própria base serve como fôrma. Nada impede de ser utilizar outro tipo de laje, como a alveolar por exemplo, mas considerações devem ser feitas antes de se pensar neste tipo de solução por exemplo o custo envolvido.

As características são apresentadas:

O sistema de lajes mistas consiste na utilização de uma forma permanente, nervurada, de aço estrutural, como suporte para o concreto antes da cura e da atuação das ações de utilização. Após a cura do concreto, os dois materiais solidarizam-se estruturalmente, formando o sistema misto. Assim, o comportamento misto é alcançado após a cura do concreto da laje, quando a forma de aço transmite as tensões cisalhantes horizontais na interface com o concreto através de ligações mecânicas.

(METALICA, 2015a)

Uma laje mista é constituída por uma chapa de aço perfilada, sobre a qual é concretado “in situ” o concreto armado, que contém uma armadura superior destinada a controlar a fissuração do concreto, comportando-se como uma laje unidirecional. Após o endurecimento do concreto, a estrutura aço-concreto constitui um elemento estrutural único.

A Figura 2-5 ilustra o esquema estrutural de uma laje mista.

Figura 2-5 - Laje mista (perfil de aço)

Fonte - http://wwwo.metalica.com.br/lajes-mistas

As vantagens do uso de lajes mistas são:

• Ideais para edifícios altos em estrutura de aço, dada a sua rapidez de execução; • As chapas são transportadas facilmente pois são leves, sendo fixadas no local por dois ou três trabalhadores;

• A qualidade das chapas e dos elementos de fixação é controlada em fábrica, com tolerâncias rígidas e procedimentos de qualidade estabelecidos;

• As chapas de aço depois de montadas, constituem uma excelente plataforma segura de trabalho, que permite a movimentação de pessoas e apoio para materiais;

• Como não necessita da aplicação de formas, para suportar a fase de

endurecimento do concreto, simplifica em muito a execução da obra, permitindo velocidades de construção mais rápidas;

• Menor quantidade de armazenamento de material no canteiro de obra. (METALICA, 2015b)

Como desvantagens:

• É necessário maior nível de especialização do pessoal e devem existir planos de montagem;

• Detalhamento de aspectos construtivos;

• A menor resistência do aço sob ação do fogo quando comparado aos

elementos de concreto. (METALICA, 2015b)

Além disso, o elemento resistente, a chapa de aço, fica exposta a deposição e ação de gases que podem causar sua corrosão.

É possível perceber que as estruturas de aço e de concreto estão cada vez mais inter- relacionadas entre si e as vantagens e desvantagens entre elas são contornadas para que possam constituir uma nova opção. A melhor saída muitas vezes é a combinação dessas características que podem fazer a diferença dependendo do tipo de obra e empreendimento a ser elaborado.

Os exemplos e conceitos apresentados neste item demonstram que o sistema construtivo misto é baseado em perfis metálicos que são concretados posteriormente, diferentemente do híbrido que, utiliza barras de aço (os maiores detalhes do sistema híbrido são apresentados no Capítulo 3).