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Uma viga composta é uma viga de ponte feita de aço e concreto combinados para suportar cargas de forma eficiente. O aço fornece resistência com menos peso, e o concreto oferece estabilidade resistindo à flexão. Eles funcionam bem juntos em vários projetos de pontes.
As vigas compostas são essenciais na construção moderna devido à sua eficiência e resistência. Elas vêm em diferentes tipos, cada um atendendo a necessidades estruturais específicas. Aqui estão os diferentes tipos:
De acordo com o Material:
i. Vigas Compostas:
Estas vigas são feitas de diferentes materiais unidos para funcionar como uma unidade. Normalmente, elas têm uma viga de aço I com uma laje de concreto moldada no topo. A carga é distribuída para a viga de aço e a laje de concreto, que trabalham juntas de forma eficiente. A ação composta torna essas vigas mais leves e fortes do que vigas tradicionais totalmente de aço ou totalmente de concreto.
ii. Vigas não compostas:
As vigas não compostas são construídas a partir de um único material. Elas não têm a mesma eficiência das vigas compostas. Por exemplo, uma viga I totalmente de aço ou uma viga totalmente de concreto seria uma viga não composta. Embora mais simples de construir, as vigas não compostas são geralmente mais pesadas porque não possuem as capacidades de compartilhamento de carga da construção composta.
De acordo com a Forma da Seção Transversal:
i. Vigas Caixa:
As vigas caixa têm uma forma tubular retangular ou quadrada fechada. Elas parecem uma caixa pendurada nos suportes. Este design as torna muito rígidas e capazes de resistir à torção. As vigas caixa são frequentemente utilizadas em pontes onde o tabuleiro tem que ser estreito, como sobre rios ou estradas.
ii. Vigas em forma de U:
As vigas em forma de U formam um "U" com uma parte inferior aberta. Elas são mais leves que as vigas caixa e mais fáceis de construir porque não há forma para a caixa fechada. As vigas em forma de U funcionam bem para pontes com múltiplos vãos.
iii. Vigas de Estrutura Rígida:
As vigas de estrutura rígida têm membros verticais e horizontais conectados em uma estrutura forte. Elas atuam como uma unidade sólida em vez de apenas uma viga e são boas para pontes que precisam carregar grandes cargas sem flexionar muito.
As vigas compostas se tornaram uma escolha popular na construção moderna devido às suas características e vantagens exclusivas. Suas principais funções são:
Suporte Estrutural
As vigas de aço compostas funcionam como vigas de suporte estruturais em pontes e edifícios. Elas suportam cargas de forma eficiente, transferindo-as para colunas e fundações. Sua alta resistência à flexão permite grandes vãos sem suportes intermediários. Isso é especialmente em armazéns, estacionamentos e estádios. As vigas compostas carregam cargas estáticas do peso do edifício e cargas dinâmicas como pessoas e veículos em movimento. Elas distribuem essas cargas uniformemente para evitar sobrecarga de qualquer parte da estrutura.
Conector de Cisalhamento
Um conector de cisalhamento é um elemento de aço soldado à flange superior de uma viga. Ele permite que a laje de concreto se ligue à viga de aço. O conector de cisalhamento transfere cargas entre o concreto e o aço durante a flexão. Como resultado, ele melhora a ação composta entre eles. O conector aumenta a rigidez e a resistência geral da viga de 15% a 20%. Isso reduz a deflexão e aumenta a folga de pontes e edifícios.
Ação Composta
A ação composta refere-se à interação entre a laje de concreto e as vigas de aço. Essa interação faz com que elas trabalhem juntas para suportar cargas. O concreto transfere forças de compressão, enquanto o aço manuseia forças de tração. Sua eficiência combinada permite vigas mais leves e custos de material reduzidos. A ação composta também leva a uma estrutura mais estável com menos vibração e oscilação em ventos fortes ou terremotos.
Durabilidade e Resistência à Corrosão
As vigas compostas são duráveis e resistentes. Seu núcleo de aço pode resistir à abrasão e ao impacto. A laje de concreto também é imune a amassados e arranhões. Isso as torna ideais para locais que têm obstáculos. O concreto não enferruja como o aço. Portanto, as vigas compostas têm menor probabilidade de corrosão ao longo do tempo. Elas podem suportar elementos climáticos, produtos químicos e temperaturas extremas e são resistentes à degradação UV.
Redução da Deflexão e Vibração
A ação composta reduz a deflexão e a vibração. As lajes de concreto estabilizam a estrutura e absorvem vibrações. Sua maior capacidade de momento reduz os efeitos de flexão das cargas estáticas e móveis. Isso é especialmente em vãos longos. A deflexão reduzida mantém o design estético e a folga sob a ponte ou edifício. A vibração mais baixa melhora o conforto em pontes com tráfego de pedestres ou edifícios com ocupantes.
A aplicação de vigas compostas abrange várias indústrias e projetos de construção. Sua capacidade de oferecer alta resistência, durabilidade e capacidades de carga eficiente as torna uma escolha preferida em diferentes cenários.
Pontes
As vigas compostas são amplamente utilizadas na construção de pontes. Por exemplo, a Ponte Clifton Suspension no Reino Unido foi construída em 1830 e ainda está de pé. As pontes precisam ser fortes e duráveis, e as vigas compostas fornecem isso. Elas suportam o tabuleiro e transferem as cargas para os pilares de forma eficiente. As vigas compostas também são leves, facilitando o transporte e a montagem durante a construção.
Viadutos de rodovias
Os viadutos de rodovias são estruturas de estradas que cruzam outras estradas ou ferrovias. As vigas compostas são utilizadas nessas estruturas para garantir que durem muito tempo. Elas são projetadas para suportar condições ambientais severas, como temperaturas extremas e umidade. Isso previne a corrosão e reduz os custos de manutenção.
Viadutos de ferrovias
Os viadutos são pontes longas que os trens atravessam. As vigas compostas são utilizadas nessas estruturas porque podem transportar facilmente cargas pesadas de trens. Elas também permitem que os trens viagem suavemente por longos vãos sem interrupções.
Garagens de estacionamento
As garagens de estacionamento são edifícios onde os carros são estacionados. As vigas compostas criam estruturas de estacionamento de vários níveis. Sua alta relação resistência-peso permite pisos de vão longo com espaços livres de colunas. Isso maximiza a capacidade de estacionamento e melhora a acessibilidade.
Estruturas industriais
As vigas compostas são utilizadas em muitas estruturas industriais. Por exemplo, em fábricas, usinas de energia e armazéns. Elas sustentam telhados e máquinas grandes em fábricas. Sua resistência garante que essas estruturas permaneçam estáveis por um longo tempo.
Estádios esportivos
Os estádios esportivos têm telhados e áreas de assentos que precisam de um suporte forte. As vigas compostas são utilizadas nessas estruturas porque podem suportar grandes multidões de pessoas. Elas permitem áreas de assentos abertas sem muitas colunas de suporte. Isso torna mais fácil assistir a jogos e eventos.
Ao escolher uma viga composta para venda, é importante considerar vários fatores para garantir que ela atenda aos requisitos do uso pretendido. Aqui está uma discussão detalhada dos fatores a serem considerados:
Capacidade de Carga
A viga composta deve carregar diferentes cargas dependendo de onde é utilizada. Portanto, é importante verificar se a viga composta pode suportar as cargas sem problemas. Consulte um especialista para ajudar a determinar a viga correta para a carga.
Comprimento do vão
Essas vigas são utilizadas em áreas que têm longos espaços entre os pontos de apoio. Escolha uma viga composta que tenha vãos longos porque é ideal para uso em tais áreas.
Condições Ambientais
A viga composta deve ser capaz de sobreviver nas condições em que é utilizada. Se for utilizada em um local com muita água ou umidade, escolha uma viga que não enferruje facilmente. Se for utilizada em um local com altas temperaturas, certifique-se de que a viga possa sobreviver a altas temperaturas.
Design e estética
Considere o design e a aparência da viga composta. Escolha uma viga que complemente o design e o visual da estrutura. Consulte um especialista para ajudar a escolher a viga correta.
Tempo e custo de construção
É importante considerar o tempo e o dinheiro necessários para construir com diferentes tipos de vigas compostas. Algumas vigas são construídas mais rápido e mais barato do que outras. Considere escolher uma viga que se ajuste ao orçamento e ao cronograma de construção.
Propriedades do Material
As vigas compostas são feitas de diferentes materiais como aço e concreto. Cada material tem seus próprios pontos fortes e fracos. Verifique as propriedades dos materiais utilizados para fazer a viga antes de escolher.
Deflexão e Vibração
Verifique a deflexão e a vibração da viga composta. Escolha uma viga que tenha deflexão e vibração mínimas porque ela fornece melhor estabilidade e suporte.
Serviços
Verifique fatores como durabilidade, necessidades de manutenção e vida útil da viga composta. Escolha uma viga que seja fácil de manter, dure mais e seja ideal para o projeto.
P1: Quais são as vantagens das vigas compostas?
R1: As vigas compostas têm várias vantagens sobre as vigas tradicionais de aço ou concreto. Elas são mais leves porque combinam os pontos fortes de ambos os materiais, aço e concreto. Isso significa que menos material é necessário. As vigas compostas também são mais eficientes para transportar cargas. As vigas de aço carregam cargas melhor e são mais estáveis em longas distâncias. O concreto espalha a carga uniformemente e resiste bem à pressão. O uso de ambos os materiais torna as vigas compostas boas em lidar com diferentes tipos de peso sem flexionar ou quebrar.
P2: Quais são as desvantagens das vigas compostas?
R2: As vigas compostas também têm algumas desvantagens. Elas podem ser mais complexas de montar do que as vigas de aço ou concreto porque os dois materiais devem ser unidos corretamente. As vigas compostas são mais sensíveis às mudanças de temperatura. O aço e o concreto se expandem e se contraem de forma diferente quando fica quente ou frio, o que pode afetar a estabilidade da viga composta ao longo do tempo. Os materiais compostos podem custar mais do que o aço ou o concreto, o que pode ser uma desvantagem.
P3: Quais são os diferentes tipos de vigas compostas?
R3: Existem vários tipos de vigas compostas, incluindo vigas em forma de I ou H, vigas caixa, vigas em forma de T e vigas em forma de L. As vigas em forma de I ou H são as mais populares e podem ser usadas para muitas coisas. As vigas caixa são boas para pontes e têm uma forma de caixa. As vigas em forma de T parecem a letra T e são usadas em edifícios. As vigas em forma de L são usadas quando o aço e o concreto precisam ser conectados em ângulos retos.
P4: O que é uma viga composta na construção?
R4: Uma viga composta na construção utiliza dois materiais diferentes, geralmente aço e concreto, para suportar peso. Esses materiais são combinados de uma forma que torna a viga muito mais forte do que simplesmente usar um material. As vigas compostas são usadas em edifícios, pontes e outras estruturas que precisam suportar cargas pesadas.
