Análise de painéis com perfis de aço enformados a frio para utilização em construção modulr CoolHaven

Abstract

Numa época em que o Mundo reclama crescentes cuidados com o meio ambiente, a comunidade científica tem vindo a despertar para uma realidade onde o conceito de sustentabilidade assume assinalável importância. Dentro desta linha de pensamento, os projetistas constataram que o conceito sustentabilidade está intimamente ligado à construção civil, uma vez que esta contribui para a alteração do meio ambiente, tendo a construção em aço, e em especial em aço enformado a frio (também designado como " aço leve" ou cold formed ou light steel framing na nomenclatura anglo-saxónica) ganho uma preponderância elevada. O aço, mais concretamente o aço enformado a frio, tem inúmeras vantagens, tais como a sua eficiência estrutural (relação peso resistência) e o facto de, sendo infinitamente reciclável, ser sem duvida um material de futuro e excelência, ganhando quota de mercado dentro da construção civil. Esta dissertação relaciona-se com a empresa CoolHaven, que tem como conceito e filosofia a sustentabilidade e vê na inovação um dos conceitos chave, promovendo, em parceria com o Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra, o estudo e desenvolvimento de novos métodos construtivos, métodos estes que constituem uma inovação tecnológica dentro da engenharia civil, recorrendo para tal a uma construção modular. A construção modular permite a pré fabricação, facilidade de construção, diminuição de erros em obra durante execução, diminuição dos prazos da mesma, menores desperdícios e consequente minimização de impactos ambientais. Na construção modular utilizam-se painéis, que são constituídos por perfis de aço enformado a frio, que requerem um estudo exaustivo através de uma análise numérica, recorrendo a modelos estruturais reproduzidos em programas de cálculo automático, devidamente calibrados com base em ensaios experimentais, com o objetivo de os analisar e otimizar. Um aspeto preponderante na sua análise é o comportamento das ligações no comportamento estrutural do painel, sem descurar o comportamento dos próprios perfis, que sendo normalmente de classe 4, têm inúmeros tipos de instabilidade.

Nowadays, when the world requires increasing environment protection, the scientific community needs to be awake to the reality where the concept of sustainability assumes great importance. According to mentioned, the engineers noticed that the concept of sustainability is closely connected to the civil engineering construction, especially that it contributes to changes in the surrounding environment. Therefore metal framework, particularly the cold formed or light steel framing, gets an increasing importance. The steel, specifically the light steel framing, has many advantages, such as its structural efficiency (relation weight resistance) or its infinite recycling. It is certainly an excellence material and a material for the future, playing a great role on the civil construction market. Present dissertation is related to the company CoolHaven. Its philosophy is based on the sustainability and the innovation with is seen as a key-issue. The company, together with The Department of Civil Engineering of the Faculty of Science and Technology of Coimbra, promotes the study and development of new construction methods. Methods represent a technologic innovation inside civil engineering, which requires a modular construction. This modular construction enables pre-fabrication and easier construction, decreases number of errors during the constructions execution, decrease construction time, reduces wastage and minimize consequently environmental impacts. First of all, the process of obtaining the panels, which are made of light steel framing, requires their study through a numeric analysis, using structural models reproduced on automatic calculation programs, calibrated on a base of experimental tests, in order to optimize them. An important issue on the optimization process is a behavior of the connections has on the structural behavior of the panel, having in consideration the behavior of the own profiles, that are usually class four, have many kinds of instability.