Arquitetura + Aço: CABOS DE AÇO: O que são? Como projetar? Como fixar?

São perfis constituídos por vários arames trefilados de alta resistência, apresentando excelente desempenho sob esforços de tração. Sua utilização requer detalhes e complementos especiais para perfeita interação entre o cabo e os demais elementos estruturais.

Amarração em uma das extremidades do cabo de aço, utilizando Sapatilha e Clips.

O cabo é uma barra em que seu comprimento é tão predominante em relação à sua seção transversal que se torna flexível, ou seja, não apresenta rigidez nem à compressão e nem à flexão. Em outras palavras, o cabo não apresenta qualquer resistência a esforços de compressão e flexão, deformando-se totalmente quando submetido a esses esforços. O cabo apresenta resistência apenas quando tracionado, por isso ele deve ser usado em situações em que ocorra esse tipo de esforço.

Esquema das Forças em um cabo de aço

(V = esforço vertical; H= esforço horizontal; R= esforço resultante; f= flecha; l= vão)

Os cabos criam grandes esforços horizontais, exigindo das estruturas de suporte, resistência a momento fletor, caso não se equilibrem as forças horizontais. Os cabos devem ser postos de maneira a se equilibrarem dentro do que a arquitetura permite. A solução ideal é que a estrutura seja auto-compensada. Normalmente, temos que lançar mão de cabos que se fixem a grandes pesos, ou tirantes, que equilibrem os esforços.

Cabo de aço com fixação nas extremidades em grandes pesos de concreto armado.

Muitas vezes a projeção dos cabos de equilíbrio são inviáveis, e nesse caso podemos utilizar o seguinte arranjo dos cabos:

Dois exemplos diferentes para fixação dos cabos de aço.

No último exemplo o anel externo é submetido a compressão e o esforço horizontal é compensado internamente.

Quanto há cabos de aço existe um interessante problema: um cabo com flecha pequena é mais solicitado, e requer uma maior seção. Por outro lado tem um comprimento menor, o que corresponde a um determinado volume de material. Se a flecha for grande será menos solicitado, logo terá uma seção menor, mas em compensação um comprimento maior, resultando em outro volume de material. Portanto deve existir uma relação entre flecha e vão que resulte no menor volume de material. Essa relação depende do tipo de carregamento e encontra-se entre os seguintes limites:

1/10<f / I<1/5

onde: f : flecha do cabo

I : vão do cabo.

Acessórios de tracionamento e fixação

O primeiro acessório é o ESTICADOR, elemento que deve ser instalado em uma das extremidades de cada cabo. A função dele é proporcionar o tracionamento do cabo, garantindo que o mesmo cumprirá sua função, seja ela estrutural ou estética.

Tipos de Esticadores

O segundo acessório é a SAPATILHA. Este elemento deve ser instalado no cabo, na extremidade oposta do Esticador. Sua função é fazer um "laço" com o cabo e garantir sua estabilidade, mesmo durante o tracionamento ou após, durante sua utilização normal.

Sapatilha e sua utilização na extremidade do cabo de aço.

Um terceiro elemento faz-se fundamental também: o CLIP. Estes elementos são instalados na mesma extremidade onde foram instalados a Sapatilha ou também quando faz-se necessário emendas de cabo de aço principal com cabos auxiliares.

Clips para cabos de aço

O quarto elemento dentre os mais utilizados é o MOSQUETÃO. Este elemento é uma espécie de Gancho, que liga dois cabos de aço perpendiculares entre si, permitindo que um deles seja móvel, ou seja, que um "corra" no sentido do comprimento do outro.

Um tipo de Mosquetão para cabo de aço.

O quinto elemento principal é o TALABARTE. Este elemento é utilizado em Linhas de Vida, necessários para segurança do funcionário de manutenção, quando em telhados, coberturas ou áreas de grande altura. Ele conecta o cinto de segurança do funcionário ao cabo de aço, fixo na edificação.