A interação entre estruturas metálicas e de concreto armado é uma prática comum em projetos de engenharia civil, oferecendo soluções estruturais que combinam as vantagens de ambos os materiais. Esta abordagem, conhecida como construção mista ou composta, capitaliza a alta resistência à tração do aço e a resistência à compressão do concreto, resultando em sistemas estruturais eficientes e econômicos para uma ampla gama de aplicações, desde edifícios de múltiplos pavimentos até pontes e estacionamentos.

Comportamento dos Materiais

Aço:

• O aço possui uma elevada relação resistência-peso, excelente ductilidade e a capacidade de suportar tensões de tração significativas, o que o torna ideal para elementos estruturais sujeitos a cargas dinâmicas e variáveis.

Concreto:

• O concreto, especialmente o armado com aço, tem uma excepcional capacidade de resistir a cargas de compressão. Sua massa proporciona inércia contra vibrações e contribui para a estabilidade térmica da estrutura.

Normas Específicas

No Brasil, a NBR 8800:2008 – Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edificações é a norma que regula o projeto de estruturas mistas, cobrindo aspectos desde o cálculo estrutural até requisitos para a execução. Esta norma detalha os critérios para o dimensionamento de elementos compostos, como vigas mistas, lajes mistas e pilares mistos, assegurando que a combinação dos materiais atenda aos padrões de segurança, durabilidade e desempenho.

Fatores a Serem Considerados

Interligação entre Aço e Concreto:

• A eficácia de uma estrutura mista depende significativamente da interação entre o aço e o concreto, que é tipicamente alcançada por meio de conectores de cisalhamento. Estes dispositivos permitem que as cargas sejam transferidas eficientemente entre os materiais, garantindo o comportamento composto desejado.

Diferenças nas Propriedades Materiais:

• É crucial considerar as diferenças nas propriedades mecânicas e no comportamento sob carga dos materiais. Por exemplo, a contração do concreto devido à cura e as variações de temperatura podem induzir tensões nas partes metálicas da estrutura.

Proteção Contra Incêndio e Corrosão:

• Estruturas mistas exigem considerações especiais em termos de proteção contra incêndio e corrosão. O concreto fornece uma certa proteção térmica ao aço incorporado, mas em vigas e colunas expostas, medidas adicionais podem ser necessárias. Da mesma forma, a proteção contra a corrosão é essencial para garantir a durabilidade da estrutura.

Aspectos Construtivos e Execução:

• A coordenação entre as equipes de trabalho e as fases de construção é fundamental para o sucesso de projetos mistos. Questões como a sequência de montagem, o tempo de cura do concreto e a instalação de conectores de cisalhamento requerem planejamento detalhado.

Em resumo, a integração de estruturas metálicas e de concreto armado apresenta uma solução estrutural robusta, versátil e econômica para muitas aplicações de engenharia. O sucesso dessa abordagem depende de um entendimento aprofundado do comportamento dos materiais, um projeto cuidadoso que considere a interação entre aço e concreto, e uma execução precisa conforme as normas técnicas aplicáveis