O que é projeto de aço estrutural?

O aço é o material de construção mais utilizado no mundo atualmente. Sua relação resistência-peso, durabilidade, elasticidade, flexibilidade, ecologicamente correto e apelo estético simples, nos mais de 100 anos desde sua invenção, estabeleceram o aço como o componente estrutural integral de praticamente todas as estruturas comerciais de tamanho considerável existentes. De arranha-céus a pontes, automóveis a navios, tubulações a pórticos de foguetes, a durabilidade e a versatilidade do aço possibilitam esses acessórios da civilização moderna.

Claro, com o advento do aço veio o conceito de projeto de aço estrutural. Para serem erguidas adequadamente, as configurações geométricas das estruturas metálicas, os diversos fatores envolvidos na construção de um arranha-céu de aço, por exemplo, devem ser calculados e refinados, muitas vezes antes mesmo da moldagem do aço a ser utilizado. Na progressão de uma estrutura de aço da ideia à montagem, um engenheiro estrutural de aço está entre os primeiros especialistas a serem recrutados no processo de construção.

O essencial do projeto de aço estrutural, em oposição ao projeto arquitetônico, é a garantia da integridade estrutural de um edifício de aço, ponte, veículo, torre, etc. O projeto de aço estrutural engloba a familiaridade com os diferentes tipos de aço e ligas à base de aço, confiança em fórmulas que descrevem fatores de resistência ao estresse e suporte de carga de, entre outras coisas, vigas de aço, colunas, contraventamentos, conectores e ganchos, bem como um vasto domínio de formas geométricas e matemática de construção. Se algum dos componentes físicos ou de design falhar, o desastre é o resultado inevitável. As considerações estéticas são mais diretamente a proveniência de um arquiteto e não têm relação com o desempenho adequado do esqueleto de aço de uma estrutura.

O projeto estrutural de aço evoluiu de concentrar-se apenas na rigidez que o aço pode e fornece a uma estrutura, para as vantagens que o aço oferece na flexibilidade estrutural, permitindo que uma estrutura resista melhor às tensões da natureza e do homem. Curiosamente, o principal impulso para essa evolução no projeto de aço estrutural foram os terremotos. O projeto preliminar de estruturas de aço de vários andares e longos vãos de aço geralmente é baseado em quão efetivamente a estrutura resistirá a um grande terremoto. A resistência ao vento também é um fator importante no projeto e construção de estruturas de aço altas, assim como o terrorismo.

Em sua infância, o projeto de aço estrutural foi realizado através de horas de cálculo físico meticuloso, desenho e, muitas vezes, tentativa e erro. À medida que a qualidade do próprio aço melhorou, também melhorou a mecânica do projeto de aço estrutural. O projeto assistido por computador (CAD) é talvez a ferramenta mais inovadora e eficaz no avanço do projeto de aço estrutural, aliviando o engenheiro estrutural do tédio e do erro inerente ao cálculo físico e ao desenho manual. O CAD garante um processo de projeto muito mais rápido e preciso a um custo significativamente menor.