Pavilhões de aço e estruturas

Aqui começa a estrutura calculada. Um alpendre ou uma vedação fazem-se por solução tipo; um pórtico de 18 m de vão não: aí dimensionam-se neve, vento e estabilidade. Este artigo não substitui esse cálculo, explica sobre o que falar com quem o assina.

Pórtico, contraventamento e revestimento

A estrutura de um pavilhão é uma fila de pórticos iguais a cada 4–6 m, madres entre eles, contraventamento e revestimento sobre as madres. O pórtico recolhe a carga vertical e o vento transversal; o contraventamento segura-o no sentido longitudinal.

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O contraventamento custa pouco e é o primeiro a ser cortado: num desenho parece cantoneira fina e dispensável. É, na verdade, a única coisa que impede os pórticos de irem ao chão no sentido longitudinal — como peças de dominó, que só ficam de pé enquanto algo as segura.

Com que se vence o vão

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• Pórtico rígido — até 12 m; tecto limpo sem asnas, o que conta numa oficina com instalações suspensas.
• Pilares com asna — 12–30 m; com o mesmo vão a asna pesa uma vez e meia a duas vezes menos do que uma viga.
• Pavilhão em arco — rápido e barato, mas quase sem altura útil junto às paredes.
• Perfis leves enformados — estrutura leve aparafusada; quase não se solda em obra.
• Alpendre sem paredes — máquinas, granéis, secagem; metade do custo de um edifício fechado.
• Com viga de rolamento — a ponte rolante fica na estrutura e não nas paredes; calcula-se à parte.

Revestimento e isolamento

Um pavilhão frio fecha-se com chapa perfilada sobre as madres: chega para deixar fora a chuva e o vento. Um quente faz-se com painel sandwich: trazem isolamento de fábrica e montam-se numa só camada, sem barreira de vapor nem ripado em obra.

A solução intermédia — «chapa por agora, isolamos depois» — é de evitar. Isolar por dentro contra chapa fria sem uma barreira de vapor em condições mete condensação dentro do pacote, e isso aparece um ou dois anos depois em escorridos de ferrugem nas juntas.

Pavilhão em estrutura metálica: de que se compõe o esqueleto

«Em estrutura metálica» quer dizer que tudo o que suporta carga é de aço e que fachadas e cobertura apenas fecham. Cada elemento do esqueleto tem um trabalho e uma linha no orçamento:

• Pilares — levam a carga às fundações e resistem à flexão do vento; assentam em chapas de base aparafusadas a chumbadouros nas sapatas.
• Travessas ou asnas — vencem o vão; com os pilares formam o pórtico.
• Madres — vigas de cobertura entre pórticos sobre as quais assenta o revestimento.
• Travessas de fachada — vigas horizontais onde se fixa a chapa ou o painel.
• Contraventamentos — cruzes na cobertura e nas fachadas que seguram a fila de pórticos no sentido longitudinal.
• Sapatas com chumbadouros — colocados com gabarito, porque um chumbadouro deslocado um centímetro não entra no furo da chapa.

Ao contrário de um pavilhão em arco ou de lona, o de estrutura permite pôr uma estante encostada à fachada, abrir um portão em qualquer vão e prolongar o edifício com mais um pórtico sem mexer nos existentes.

Que perfis e porquê

Para pilares usam-se perfis de banzo largo HEA e HEB: um pilar pode encurvar nas duas direcções e o banzo largo dá-lhe rigidez também de lado. Para travessas, IPE, porque uma viga à flexão trabalha sobretudo num plano e a secção estreita e alta dá a maior capacidade por quilo. Pesos das tabelas:

• HEA 200 — 42,3 kg/m, HEB 200 — 61,3 kg/m: pilares;
• IPE 240 — 30,7 kg/m, IPE 300 — 42,2 kg/m: travessas dos pórticos;
• IPE 120 — 10,4 kg/m ou tubo 120×60×4 — 10,5 kg/m: madres e travessas de fachada;
• tubo 100×100×5 — 14,4 kg/m e 60×60×3 — 5,19 kg/m: banzos e diagonais da asna;
• cantoneira L 50×50×5 — 3,77 kg/m: contraventamentos.

Com o mesmo vão, uma asna é uma vez e meia a duas vezes mais leve do que uma viga, mas tem dezenas de nós para ajustar e soldar — por isso até 12 m ganha geralmente o pórtico de alma cheia e daí para cima a asna. O peso de qualquer perfil confere-se na calculadora de vigas IPE, HEA, HEB.

Ligações e soldaduras: o que se solda na oficina e o que se aparafusa em obra

A regra é simples: na oficina solda-se, em obra aparafusa-se. À travessa solda-se a chapa de topo, ao pilar a chapa de base e os reforços, e o pórtico monta-se em obra com parafusos. Um cordão de oficina faz-se em boa posição, debaixo de telhado e com controlo; um cordão em altura, ao vento e à chuva, não.

Os tamanhos dos cordões vêm do projecto, mas os limites vêem-se na própria secção. A alma do IPE 300 tem 7,1 mm, portanto o limite superior razoável de um cordão de canto é 0,7·7,1 ≈ 5,0 mm; um a4 tem cateto z ≈ 5,7 mm e 0,138 kg de metal depositado por metro, um a5 — 0,216 kg. Acima de uns 6 mm de garganta o cordão faz-se em várias passagens. Nos nós da asna vale o mesmo mínimo de sempre: cordão resistente não menor que a3 nem mais curto que 30 mm. A conversão a ↔ z está na calculadora do cordão de canto.

Ordem de fabrico e montagem

1. Projecto — cargas de neve e vento para o local, secções, ligações, desenhos de fabrico e lista de aço.
2. Fundações — sapatas com chumbadouros em gabarito; os chumbadouros verificam-se antes da betonagem, porque depois só se pode corrigir a chapa.
3. Fabrico — corte, furação, soldadura das chapas de topo e de base, protecção na oficina.
4. Primeiro vão — a montagem começa por dois pórticos ligados por contraventamentos e madres: esse vão segura o resto como uma coluna vertebral.
5. Pórticos seguintes — juntam-se ao vão contraventado e ligam-se com madres; os parafusos só se apertam de vez depois de aprumar.
6. Argamassa de selagem — debaixo das chapas de base, quando a estrutura está a prumo.
7. Revestimento — cobertura, fachadas, remates; só depois portões e instalações.

Protecção contra a corrosão

A estrutura de um pavilhão seco e aquecido pinta-se normalmente na fábrica: primário e esmalte ou pintura a pó (3–5 e 7–10 anos até à primeira ferrugem em exterior). Pavilhões frios, agrícolas e os que abrigam máquinas com vapor ou adubos levam galvanização a quente (mais de 25 anos), que protege também o interior dos perfis tubulares. Parafusos, porcas e anilhas têm de estar pelo menos tão protegidos como a estrutura: um parafuso preto numa ligação galvanizada enferruja primeiro.

Erros típicos

• Contraventamentos riscados do orçamento — o pórtico aguenta-se no seu plano, mas a fila tomba ao longo do pavilhão.
• Chumbadouros postos a olho — a chapa não encaixa nos chumbadouros e em obra alargam-se furos a maçarico.
• Ponte rolante pendurada sem recálculo — as vigas de rolamento mudam o funcionamento do pórtico e acrescentam forças horizontais.
• Soldar em obra em vez de aparafusar — um cordão em má posição e sem controlo na ligação mais carregada.
• Isolar por dentro sobre chapa fria — condensação na parede e escorridos de ferrugem ao fim de um ou dois anos.

Como calcular os materiais: pavilhão de 12×24 m

Pavilhão de 12 m de vão e 24 m de comprimento: cinco pórticos a cada 6 m, pilares de 5 m, cobertura de duas águas com travessas de 6,1 m, seis madres por água em cada vão, três filas de travessas nas fachadas compridas e cruzes de contraventamento em dois vãos. É um exemplo de cálculo de peso, não um projecto: as secções para um local concreto são escolhidas pelo engenheiro.

Dá 9178 kg líquidos e 9637 kg com margem, ou seja, cerca de 33 kg de aço por metro quadrado de pavilhão. O mais pesado não são os pórticos, são as madres — por isso o afastamento dos pórticos e o tipo de madre comparam-se na estrutura toda. Junte as suas posições, cutelos e parafusos na calculadora de lista de materiais, e deixe o plano de corte distribuir madres e travessas de 6 m por barras de 12 m: duas peças de 6000 mm não cabem numa barra de 12 000 mm com um corte de 3 mm, por isso a madre desenha-se uns milímetros mais curta.

O que vem a seguir

Um edifício menor do mesmo género, para um ou dois carros, é uma garagem ou anexo: as mesmas perguntas de revestimento e ventilação, sem a parte de cálculo. O portão escolhe-se pelo vão: veja portões e portinholas. Preço, prazos e acabamento estão em como encomendar.

Autor: Dmitry Frolov, soldador e serralheiro civil Actualizado: 28 de Setembro de 2026