O aço é uma liga metálica constituída fundamentalmente de ferro e carbono. Além desses dois elementos, dependendo do tipo de aço que se quer obter, são encontrados outros elementos tais como: manganês, silício, fósforo, enxofre, alumínio, cobre, níquel, nióbio, entre outros, que modificam as propriedades físicas da liga, tais como resistência mecânica, resistência a corrosão, ductilidade e muitas outras.

A quantidade de carbono é de suma importância nas características mais importantes do aço. Aços com porcentagem maior de carbono são mais resistentes, mas, em compensação, tornam-se pouco dúcteis e bastante quebradiços. Com menos carbono sua resistência cai, mas aumenta a ductilidade.

A ductilidade é uma das características mais importantes dos materiais estruturais. Os materiais com boa ductilidade possibilitam a visualização de grandes deformações em peças estruturais submetidas a tensões muito elevadas, servindo então, como “aviso” de que a ruptura pode acontecer ou ainda, permitindo a redistribuição de esforços para elementos menos solicitados

As matérias primas básicas para a produção do aço são: minério de ferro e carvão coque, a essas são adicionados o calcário, com função específica de retirar impurezas .Como o ferro é raramente encontrado puro na natureza, usa-se o seu minério, para transformar o minério em ferro é necessário a sua queima , para isso, quantidades pré-definidas de minério, coque e calcário são colocadas na parte superior de um forno especial denominado “alto-forno” e na presença de calor esses materiais são fundidos, produzindo ferro e impurezas.

O calor da combustão liquefaz o calcário, o qual, combinando-se com as impurezas do minério de ferro, forma a escória, ao mesmo tempo em que funde o ferro contido no minério. A carga no forno torna-se progressivamente viscosa e líquida e a escória, por ser mais leve, flutua sobre o ferro em fusão, chamado nesse estágio de gusa. Para transformar o gusa em aço é necessário reduzir a quantidade de carbono. Para isso o ferro gusa é misturado com aparas de aço (sucata) e calcário, e conduzido a um forno em forma de barril.

Durante esse processo, temperaturas muito altas são atingidas, quando então, é queimado o excesso de carbono e eliminadas as impurezas não absorvidas pelo calcário fundido. Finalmente o aço é despejado em moldes denominados lingoteiras, resultando em blocos de aço chamados lingotes ou tarugos A partir daí, o aço passa pelo processo de laminação a quente onde é transformado em perfis ou chapas.

No Brasil são fabricados vários tipos de aço para fins estruturais, que podem ser conhecidos através de consulta à Norma Brasileira NBR 8800.

Entre eles, apresentamos a seguir, os aços mais comumente utilizados:

TIPOS DE AÇO USOS MAIS COMUNS
ASTM A-36 também conhecido como aço comum Perfis laminados, perfis de chapa dobrada e de chapas soldadas.
ASTM A-500 – GA (grau A) Fabricação de tubos
ASTM A-570 - G33 (grau 33) Fabricação de perfis de chapa dobrada finos.
ASTM A-577 Fabricação de perfis laminados e soldados
SAE 1020 Chapas planas, perfis de chapa dobrada e barras redondas


VANTAGES DO USO DO AÇO EM ESTRUTURAS
Grande resistência a esforços. Talvez seja essa, em princípio a maior vantagem:

TENSÃO ADMISSÍVEL À COMPRESSÃO TENSÃO ADMISSÍVEL À TRAÇÃO
σ aço 1500 kg/cm² σ aço 1500 kg/cm²
σ concreto 100 kg/cm² σ concreto 10 kg/cm²
σ madeira 80 kg/cm² σ madeira 90 kg/cm²

Vê-se pelos valores acima que o aço além de ser o mais resistente apresenta uma característica muito interessante para as estruturas: resistências iguais a tração e compressão

Como conseqüência de sua maior resistência o aço permite peças estruturais com menores dimensões, pode-se ver que as vigas metálicas apresentam uma altura da ordem de 60% das vigas em concreto, isso proporciona outras grandes vantagens para o projeto, tais como menor pé direito, logo menor área de acabamento.

A grosso modo, uma estrutura de aço pesa 6 vezes menos que uma estrutura equivalente em concreto armado. A estrutura em aço, sendo bem mais leve, possibilita fundações mais econômicas ou adaptáveis a regiões em que o solo exija soluções mais complexas.

A estrutura metálica é um sistema pré-fabricado; no canteiro ocorre apenas sua montagem, permitindo ser executada em lugares exíguos. O canteiro de obra torna-se mais racional e pode ter dimensões reduzidas.

A estrutura metálica, por ser uma estrutura pré-fabricada, com componentes industrializados, pode ser fabricada e montada muito rapidamente. Uma estrutura em aço consome aproximadamente 60% do tempo necessário para a execução de uma estrutura equivalente em concreto armado. Não necessita de tempo de cura, e diversas atividades de construção, tais como fundação, podem ser executadas simultaneamente à fabricação da estrutura.