Comparação de materiais na engenharia civil: desempenho e sustentabilidade de estruturas de concreto, metal e madeira

Resumo

O crescente interesse por práticas de construção sustentável tem impulsionado a pesquisa sobre o uso de materiais como, por exemplo, concreto, aço e madeira, cada um com suas características e impactos ambientais distintos.  A problemática identificada reside na necessidade de otimizar o desempenho estrutural e ambiental desses materiais em edificações, especialmente em um contexto de mudanças climáticas e de busca por eficiência. O objetivo geral da pesquisa foi comparar o desempenho estrutural de pilares e vigas feitos de concreto, aço e madeira em uma edificação de três andares, considerando cargas especificadas. A justificativa para esse estudo se baseia na relevância de promover uma construção civil mais sustentável e na urgência de minimizar os impactos ambientais associados à produção e ao uso desses materiais. A metodologia aplicada envolveu a realização de cálculos estruturais para avaliar a resistência e a viabilidade de cada material nas condições propostas. Os principais resultados mostraram que, embora o concreto tenha uma  resistência adequada para muitas aplicações, o aço e a madeira ofereceram capacidades de suporte superiores, destacando-se como alternativas viáveis e sustentáveis, especialmente quando manejados de forma responsável.

Palavras-chave: construção sustentável; desempenho estrutural; concreto; aço; madeira.

Abstract

The growing interest in sustainable construction practices has driven research on the use of materials such as concrete, steel, and wood, each with its own distinct characteristics and environmental impacts. The identified issue lies in the need to optimize the structural and environmental performance of these materials in buildings, especially in the context of climate change and the pursuit of efficiency. The main objective of the research was to compare the structural performance of columns and beams made of concrete, steel, and wood in a three-story building, considering specified loads. The justification for this study is based on the relevance of promoting more sustainable construction and the urgency of minimizing the environmental impacts associated with the production and use of these materials. The applied methodology involved conducting structural calculations to assess the strength and feasibility of each material under the proposed conditions. The main results showed that although concrete has adequate strength for many applications, steel and wood provided superior support capacities, emerging as viable and sustainable alternatives, particularly when managed responsibly.

Keywords: sustainable construction; structural performance; concrete; steel; wood.

Resumen

El creciente interés por las prácticas de construcción sostenible ha impulsado la investigación sobre el uso de materiales como, por ejemplo, hormigón, acero y madera, cada uno con sus características e impactos ambientales distintos.  La problemática identificada viene de la necesidad de optimizar el rendimiento estructural y ambiental de esos materiales en edificios, especialmente en un contexto de cambios climáticos y de búsqueda de eficiencia. El objetivo general de la investigación fue comparar el rendimiento estructural de pilares y vigas hechos de hormigón, acero y madera en una edificación de tres pisos, considerando cargas especificadas. La justificación para ese estudio se basa en la relevancia de promover una construcción civil más sostenible y en la urgencia de minimizar los impactos ambientales asociados a la producción y al uso de esos materiales. La metodología aplicada involucró la realización de cálculos estructurales para evaluar la resistencia y viabilidad de cada material en las condiciones propuestas. Los principales resultados presentaron que, aunque el hormigón tenga una resistencia adecuada para muchas aplicaciones, el acero y la madera han ofrecido capacidades de soporte superiores, destacando como alternativas viables y sostenibles, especialmente cuando se manejan de manera responsable.

Palabras clave: construcción sostenible; rendimiento estructural; hormigón; acero; madera.