Indústria
Perfis Metálicos na Construção: Tipos, Diferenças e Aplicações
O que são perfis metálicos?
Os perfis metálicos são amplamente utilizados na construção, desde edifícios industriais e coberturas até projetos de reabilitação, escadas, reforços e trabalhos de serralharia.Apesar de serem frequentemente identificados pela geometria da secção – I, H, U, L ou tubular -, a forma é apenas um dos fatores que permite distinguir cada tipo de perfil.
Na prática, um perfil metálico é um elemento produzido com uma secção transversal definida e mantida ao longo do seu comprimento. Na construção, estes elementos podem ser utilizados isoladamente ou combinados entre si para formar vigas, pilares, treliças, contraventamentos, estruturas secundárias e outros componentes.
Por esse motivo, a escolha não depende apenas da forma da secção. O processo de fabrico, o tipo de aço, as dimensões, a função estrutural ou construtiva e as condições específicas do projeto influenciam a solução a adotar. Uma mesma geometria pode ser utilizada em aplicações diferentes, desde que responda aos requisitos definidos para o projeto.
Neste artigo, o foco incide sobretudo nos perfis de aço utilizados na construção e em estruturas metálicas, contexto em que se enquadram famílias como IPE, IPN, HE, UPN ou cantoneiras.
Como se classificam os perfis metálicos?
Os perfis podem ser agrupados segundo diferentes critérios. Um deles é o processo de fabrico; outro é a geometria da secção.
Esta distinção é importante: um perfil em U, por exemplo, descreve uma determinada geometria, mas não identifica necessariamente uma única série ou processo de fabrico. Existem perfis em U laminados a quente, como os UPN, e outras soluções em U produzidas por enformação a frio.
Na construção em aço, os perfis podem assim ser organizados segundo a forma como são produzidos e segundo a geometria da secção. Entre as configurações mais comuns encontram-se os perfis em I, H, U, L e tubulares.
Perfis laminados
Os perfis laminados a quente são obtidos através da passagem do aço aquecido por sucessivos cilindros, que lhe conferem progressivamente a geometria e as dimensões pretendidas. Entre as séries de perfis laminados a quente utilizadas na construção encontram-se IPE, IPN, HE e UPN.
Na construção em aço, estas famílias são utilizadas em elementos principais e secundários da estrutura, de acordo com o respetivo dimensionamento. A sua produção segundo séries normalizadas permite trabalhar com dimensões e propriedades geométricas definidas e documentadas, facilitando o dimensionamento e a especificação dos elementos no projeto.
Perfis enformados a frio
Os perfis enformados a frio são produzidos a partir de chapa de aço moldada à temperatura ambiente através de processos como perfilagem ou quinagem. As secções em C, U e Z são frequentes neste grupo.
Devido às espessuras e geometrias associadas a estes sistemas, os perfis enformados a frio são utilizados em soluções leves e em diferentes elementos secundários da construção. A aplicação concreta depende da configuração do sistema e das especificações definidas para cada projeto.
Independentemente do processo de fabrico, a geometria da secção constitui outro critério de classificação. É neste contexto que se distinguem perfis em I, H, U, L e secções tubulares, abordados de seguida.
Principais tipos de perfis metálicos utilizados na construção
Dentro destas famílias existem designações normalizadas que permitem identificar secções e séries específicas. Entre os tipos de perfis metálicos utilizados na construção encontram-se IPE, IPN, HEA, HEB, UPN, perfis em L e diferentes secções tubulares.
Perfis IPE
O perfil IPE apresenta uma secção em forma de I, constituída por uma alma central e abas com faces paralelas. Esta geometria confere a esta secção características particularmente adequadas a elementos sujeitos a esforços de flexão.
Os IPE são frequentemente utilizados como vigas e noutros elementos estruturais em que este tipo de solicitação assume importância. A série inclui várias dimensões, cuja seleção deve resultar do cálculo e das especificações definidas para cada projeto.
Perfis IPN
Esta diferença na geometria das abas influencia, entre outros aspetos, a execução e configuração de determinadas ligações, distinguindo claramente o perfil IPN do IPE. Os IPN podem estar presentes tanto em estruturas novas como existentes, sendo particularmente importante identificar corretamente a secção quando estão previstas intervenções, adaptações ou reforços.
Perfis HEA e HEB
Os perfis HE apresentam uma secção em H, com abas largas e paralelas. Dentro desta família, HEA e HEB correspondem a séries distintas. Para a mesma dimensão nominal, os perfis HEB apresentam geralmente maior massa por metro do que os HEA correspondentes, devido às diferenças de espessura e geometria da secção.
Estas séries são utilizadas em pilares, vigas e outros elementos de estruturas metálicas, consoante as exigências do projeto. A designação HEA ou HEB não determina, por si só, a função do elemento: as cargas, os esforços, as ligações e o dimensionamento do projeto continuam a condicionar a solução final.
Perfis em U e UPN
A designação perfis em U refere-se genericamente a perfis de secção aberta com uma alma e duas abas, formando uma geometria semelhante à letra U.
O perfil UPN, por sua vez, corresponde a uma série normalizada específica, caracterizada por superfícies interiores das abas inclinadas.
Os perfis desta geometria surgem em elementos estruturais e secundários, reforços, estruturas auxiliares e diferentes trabalhos de serralharia. Existem, contudo, diferentes famílias de perfis com secção em U. Por isso, perfil em U é uma designação genérica, enquanto perfil UPN identifica uma série normalizada específica.
Perfis em L e cantoneiras metálicas
Os perfis em L, habitualmente designados cantoneiras metálicas, apresentam duas abas dispostas em ângulo reto. Podem ter abas iguais ou desiguais, consoante a geometria especificada. A documentação técnica europeia contempla precisamente estas duas configurações entre as secções angulares utilizadas em construção.
As cantoneiras são aplicadas em ligações, contraventamentos, treliças, reforços, armações e diferentes trabalhos de serralharia. A geometria permite também a articulação com chapas, outros perfis e elementos de fixação, embora a configuração de cada ligação dependa das exigências do projeto.
Perfis tubulares
Os perfis tubulares podem apresentar secção circular, quadrada ou retangular, oferecendo diferentes possibilidades de utilização estrutural e arquitetónica. Para além da utilização estrutural, a geometria fechada e a continuidade da superfície exterior favorecem a sua integração em elementos nos quais a expressão arquitetónica do aço permanece visível.
São utilizados em pilares, treliças, estruturas leves, guardas, armações e outros elementos metálicos. A escolha da secção adequada não deve, contudo, basear-se apenas na aparência. Os esforços previstos, as ligações, o processo de fabrico, a proteção superficial e as condições de montagem devem ser considerados no projeto.
Como é escolhido o perfil adequado para cada aplicação?
A escolha de um perfil metálico não deve começar pela designação IPE, UPN ou HEB, mas pela função que o elemento terá de cumprir no conjunto estrutural ou construtivo.
Quando existe função estrutural, é necessário considerar as ações previstas, o tipo de esforço, o vão, a geometria da estrutura, as condições de apoio e as ligações. A resistência e a rigidez necessárias são determinadas no projeto e condicionam a secção, o tipo de aço e as dimensões a utilizar.
O processo de fabrico e montagem também influencia a escolha do perfil. Operações como corte, furação, soldadura e aparafusamento, bem como o acesso às ligações, devem ser compatíveis com a geometria e as condições de execução previstas. Quando a estrutura fica visível, podem existir ainda requisitos arquitetónicos que condicionam a configuração e as dimensões dos elementos.
A exposição ambiental constitui outro fator relevante. Perfis sujeitos a humidade, ambientes costeiros ou outras condições agressivas exigem uma estratégia de proteção adequada, que pode incluir preparação da superfície, sistemas de pintura, galvanização, metalização ou outras soluções previstas para o projeto.
Conhecer as características de cada família ajuda a compreender as diferentes opções disponíveis, mas não é suficiente para selecionar um perfil apenas com base numa tabela ou numa utilização habitual. A especificação final deve resultar do projeto, do dimensionamento estrutural e das exigências de fabrico, montagem e proteção.
Como a RAL integra perfis metálicos nos seus projetos
Na RAL – Rodrigues & Almeida, o fabrico e a montagem de estruturas metálicas envolvem operações como corte, furação, soldadura e preparação dos diferentes componentes, de acordo com as características e exigências de cada projeto.
Nas ligações soldadas, a formação e a qualificação técnica das equipas são fundamentais para assegurar uma execução consistente. Na RAL, esta componente é reforçada através de ações de formação em soldadura nos processos SER, MIG-MAG e TIG.
Esta experiência está presente tanto em novas estruturas como em trabalhos de reabilitação. Nos Mercados de Olhão, por exemplo, a intervenção concluída em 1998 incluiu a recuperação da estrutura metálica e a substituição de vários perfis de aço degradados, num edifício caracterizado por uma estrutura em perfis de aço e revestimento exterior em tijolo.
A escolha e a transformação dos perfis metálicos devem ser integradas no conjunto do projeto, considerando simultaneamente função, fabrico, montagem, proteção e durabilidade. É esta articulação entre as diferentes exigências que permite adaptar elementos normalizados às características específicas de cada obra.
Está a desenvolver um projeto com estruturas metálicas?
A seleção e utilização de perfis metálicos deve considerar não apenas a função de cada elemento, mas também as exigências de dimensionamento, fabrico, montagem, proteção e integração no conjunto da obra.
Na RAL – Rodrigues & Almeida, desenvolvemos soluções de estruturas metálicas adaptadas às exigências de cada obra, desde a preparação dos componentes até à montagem.
Entre em contacto connosco e descubra como a experiência da RAL – Rodrigues & Almeida em estruturas metálicas pode apoiar a definição, fabrico e montagem de soluções adaptadas às exigências específicas do seu projeto.