Durabilidade Estrutural: Estrutura de Aço versus Outros Materiais
Capacidade de Carga e Resistência a Esforços Industriais dos Sistemas de Armazéns Pré-fabricados em Aço
No que diz respeito à manipulação de peso e à gestão de espaço dentro de um armazém, os sistemas de estruturação em aço são superiores aos materiais mais antigos. Segundo estudos da FEMA datados de 2023, o aço supera o concreto armado na relação peso-resistência em cerca de 5 ipfm. As construções em aço permitem vãos livres de colunas superiores a 300 pés, aumentando o espaço disponível para os gestores de armazéns. Além disso, as construções em aço apresentam aproximadamente 40% menos pontos de falha relacionados a tensões e ao tráfego. Nas construções em aço, um dos fatores mais importantes é o comportamento do aço durante um evento sísmico. A resistência ao escoamento do aço situa-se tipicamente entre 50 e 65 ksi; portanto, as construções em aço são menos suscetíveis ao colapso em eventos sísmicos, ao contrário das construções em madeira ou tijolo. De acordo com a NCSEA, os materiais tradicionais flexionam perigosamente em cerca de 30% da carga para a qual foram projetados. Essa diferença fundamental justifica o uso de construções em aço em zonas de risco sísmico e de terremotos.
Análise comparativa da resiliência do aço galvanizado, concreto armado, madeira e alvenaria no contexto de armazéns
A durabilidade de um armazém depende da escolha do material em relação às três métricas de resiliência abaixo.
Em contraste com o concreto, que é propenso à corrosão induzida por cloretos, a madeira — que também é suscetível à corrosão — apresenta vulnerabilidade à umidade, apodrecimento e danos causados por pragas, exigindo ainda três vezes mais inspeções estruturais do que os armazéns com estrutura de aço, conforme as diretrizes de manutenção da ISO 15686.
Resiliência ambiental e a riscos das estruturas modernas de armazéns pré-fabricados
Os armazéns de aço construídos in loco oferecem excelente proteção estrutural e funcionalidade em qualquer ambiente, graças ao seu excelente projeto de engenharia.
Um armazém de aço, pré-fabricado no local com construção fora do local, pode ser projetado para oferecer proteção contra corrosão causada por ciclos térmicos e para garantir estanqueidade à água em ambientes de alta umidade. A estrutura de aço galvanizado do armazém resiste a danos corrosivos provocados por névoas salinas marítimas por mais de 50 anos. Vedação meteorológica personalizada impede que a chuva penetre na estrutura metálica do edifício. À medida que a umidade aumenta, são evitadas rupturas térmicas decorrentes da condensação da umidade. O aço apresenta uma baixa taxa de expansão térmica (7 milionésimos por ˚F), o que confere à estrutura dimensões estáveis em uma faixa de temperatura de -40 ˚F a 120 ˚F. Essas dimensões estáveis reduzem o desgaste nas juntas e prolongam a vida útil do edifício, diminuindo a necessidade de manutenção. Evidências reais apoiam os gestores de armazéns em locais costeiros, bem como relatórios de ensaios independentes, indicando que os custos de manutenção são aproximadamente 40% menores do que os de armazéns construídos com métodos tradicionais.
Conformidade com Classificação de Resistência ao Fogo, Controle de Pragas e Sísmica
Considerações de Projeto para Cargas de Vento em Galpões de Aço Pré-fabricados
Os modernos armazéns pré-fabricados em aço oferecem elevados graus de resistência ao fogo, superando amplamente os requisitos normativos padrão para edificações. Como o aço utilizado na construção desses armazéns não é inflamável, eles recebem a classificação mais alta em resistência ao fogo disponível, sem necessidade de tratamentos químicos. Além disso, os painéis de aço empregados na construção dos edifícios são firmemente encaixados, não deixando pontos de entrada para pragas. Os armazéns em aço são construídos com estruturas projetadas para atender aos mais recentes requisitos da norma ASCE 7-22, tornando-os capazes de suportar acelerações sísmicas de até 0,3g e velocidades do vento superiores a 150 mph. O projeto dos armazéns também reduz as forças de levantamento superior em cerca de 25%, melhorando seu desempenho em tempestades, conforme demonstrado por ensaios em túnel de vento. Esses índices superiores de desempenho resultam em menores custos operacionais para os proprietários dos imóveis. Dados de sinistros segurados indicam que armazéns pré-fabricados têm 30% menos probabilidade de gerar uma reclamação de dano segurado, comparados a outros tipos de armazéns construídos na mesma região geográfica.
Valor de Ciclo de Vida de Longo Prazo: Flexibilidade de Manutenção e Custo Total de Propriedade
perspectiva de 30 Anos de Custo Total de Propriedade: Dados do NIST e da NCSEA sobre a Durabilidade de Armazéns Pré-fabricados versus Armazéns Convencionais
Estudos recentes do NIST e da NCSEA ilustram que, nos primeiros trinta anos de operação, os custos de manutenção e adaptabilidade de novos armazéns construídos com métodos convencionais de construção são aproximadamente 20 a 30 por cento superiores aos de armazéns construídos com métodos de construção em aço pré-fabricado (PS). Por que isso ocorre? A razão principal é que o aço galvanizado, o principal material de construção empregado em armazéns PS, não enferruja e, portanto, elimina a necessidade de tratamentos químicos dispendiosos exigidos para os componentes em madeira e aço (e aço composto) de armazéns convencionais. Além disso, o projeto modular e flexível dos armazéns PS permite expansões fáceis, evitando reformas caras decorrentes de mudanças de inquilinos ou ampliações, ao contrário dos armazéns convencionais construídos em madeira e tijolo, que exigem manutenção contínua e reparos devido aos efeitos danosos de pragas, água e fogo, resultando em despesas adicionais de 15 a 25 por cento em comparação com os armazéns PS. Após trinta anos de uso, a maior parte da estrutura metálica (o material mais reciclado do mundo) dos armazéns PS ainda será capaz de suportar 95% da carga projetada originalmente, em forte contraste com as composições clássicas de vigas metálicas treliçadas abertas, cuja capacidade pode ser inferior a 70% e, em muitos casos, não ultrapassar 50% da carga original. Por fim, o isolamento energeticamente eficiente e o sistema de aquecimento eficiente utilizados nos armazéns PS proporcionam uma redução de 18 a 22 por cento nos custos de aquecimento em comparação com os sistemas de isolamento e aquecimento empregados na construção convencional (em madeira). Ao considerar todos esses fatores, a reforma de edifícios existentes e a construção de novos armazéns convencionais revelam-se, no final das contas, uma escolha inadequada em comparação com a aquisição de armazéns em aço pré-fabricado.
Quais vantagens as estruturas de aço oferecem para a construção de armazéns em comparação com métodos mais convencionais?
Em comparação com métodos mais convencionais, como madeira e alvenaria, as estruturas de aço têm custos de manutenção menores, pois o aço também é mais econômico em situações de vãos maiores, onde são necessários menos apoios, e em situações onde há movimento sísmico, o aço apresenta maior resistência, ductilidade e desempenho geral.
Por que o aço galvanizado é mais vantajoso em um ambiente de armazém úmido ou próximo ao litoral?
O aço galvanizado possui uma longa vida útil em ambientes com aço e umidade, pois o revestimento de zinco, conhecido como aço galvanizado, é sacrificial e protetor; a corrosão geralmente começa com a exposição à umidade e ao sal.
E quanto à construção em aço pré-fabricado no que diz respeito ao fogo e a pragas?
O aço, como material de construção, possui uma alta classificação quanto à resistência ao fogo e a pragas; e, como as estruturas de aço são atualmente tratadas com produtos químicos retardantes de fogo, essa classificação é justificada pelo fato de o material não queimar e de as pragas não conseguirem se alimentar de metal. Assim, as estruturas de aço obtêm uma alta classificação porque os painéis e perfis podem ser resistentes a pragas.
Do ponto de vista de investimento, utilizar construção pré-fabricada em aço é uma boa ideia?
A construção pré-fabricada em aço representa um risco de investimento menor ao longo do tempo, devido à reduzida necessidade de manutenção — já que o aço mantém sua integridade — e, comparada à construção tradicional, a utilização de metal nesse contexto implica menor risco, pois a estrutura em aço é adaptável às mudanças nas necessidades empresariais, exigindo custos menores para reformas ou adaptações.