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AÇO NA CONSTRUÇÃO CIVIL PERFIL ESTRUTURAL. APLICAÇÃO DOS PERFIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL.

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Apresentação em tema: "AÇO NA CONSTRUÇÃO CIVIL PERFIL ESTRUTURAL. APLICAÇÃO DOS PERFIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL."— Transcrição da apresentação:

1 AÇO NA CONSTRUÇÃO CIVIL PERFIL ESTRUTURAL

2 APLICAÇÃO DOS PERFIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

3 AÇO NA ARQUITETURA Século XIX – Introdução do ferro fundido na construção civil. Antes a arquitetura de pedra, de madeira, do barro. O aço ainda está em desenvolvimento e está ligado ao processo de industrialização. Apesar de já ter algumas décadas, foi nos anos 80 que apareceram propostas ambiciosas, entre desafios construtivos e ambientais.

4 CARACTERISTICAS DAS ESTRUTURAS DE AÇO Qualidade homogênea. Boa relação entre resistência mecânica e peso específico. Estruturas leves e esbeltas com elevadas resistências. Cuidados com flambagem, flechas, e vibrações. Oxida-se facilmente, exigindo proteção. Perde resistência com aumento da temperatura. Grande precisão de fabricação. Atenção quanto a transmissão de esforços entre os elementos, principalmente esforços de cargas horizontais.

5 DESVANTAGENS DO USO DO AÇO Exige maior conservação que o C.A. Exige maior especialização da mão-de-obra de montagem, elevando os custos. Exige proteção contra incêndio, aumentando os custos. Estrutura de aço é mais onerosa que o C.A.

6 VANTAGENS DO USO DO AÇO Diminuição no peso e nas dimensões das estruturas. Permite vãos maiores com menor custo em fundações. Maior rapidez na execução que o C.A.(in loco). Facilidade de montagem e menor preço de transporte que C.A. pré-moldado. Permite acréscimos e reforços sem muitas dificuldades. Permite desmontagem para reuso ou venda como sucata.

7 MATÉRIAS-PRIMAS Minério de ferro. Carvão mineral ou vegetal.

8 O QUE É O AÇO? O aço é, basicamente, uma liga metálica de ferro e carbono, com teor de carbono entre 0,002% a 2,00%, podendo possuir pequenas quantidades de outros elementos como: Si, Mn, Ti, Ni, Cu, Co, Cr.

9 OBTENÇÃO DO AÇO O aço é obtido pelo refino do ferro gusa, na aciaria, ou pela fusão de sucata de aço, em fornos elétricos ou de indução. Ferro gusa é o produto obtido na fusão do minério de ferro no alto forno, com teor de carbono aproximado de 4,0%. O aço é produzido nas usinas siderúrgicas.

10 PROCESSO DE FABRICAÇÃO Preparo das matérias-primas. Produção do ferro gusa (alto forno). Produção do aço ( aciaria). Conformação mecânica (laminação).

11 LAMINAÇÃO Laminação é o processo onde o aço é efetivamente transformado em barras, chapas, fios ou perfis de aço.

12 TIPOS DE CHAPAS LAMINADAS GROSSAS -Espessura: 6 a 200mm -Largura: 1000 a 3800mm -Comprimento: 5000 a 18000mm LAMINADOR

13 TIPOS DE CHAPAS LAMINADAS A QUENTE -Espessura: 1,20 a 12,50mm -Largura: 800 a 1800mm -Comprimento: 2000 a 6000mm LAMINADOR

14 TIPOS DE CHAPAS LAMINADAS A FRIO -Espessura: 0,30 a 3,00mm -Largura: 800 a 1600mm -Comprimento: 2000 a 3000mm LAMINADOR

15 PERFIS Os perfis laminados seguem o mesmo processo dos produtos laminados planos, a diferença é que os cilindros conformadores, já vão modelando o aço com uma sucessão de passes.

16 CONFORMAÇÃO DOS PERFIS

17 COMPOSIÇÃO DE PERFIS

18 PERFIS LAMINADOS NACIONAIS Os perfis laminados de padrão americano, fabricados no Brasil, estão com a produção bastante restrita, os fabricantes já não produzem mais, no entanto, ainda pode ser encontrado no mercado, o ASTM A-36, com comprimento de 6000 a 12000mm: Cantoneiras de abas iguais: 6(152,4mm); 8(203,2mm) e 10(254,0mm) Perfil I: 2(50,80mm; 2 ½(63,50mm); 4(101,8mm) e 6(152,4mm) Perfil U: 6(152,4mm) e 8(203,2mm)

19 PERFIS SOLDADOS Os perfis soldados são obtidos pelo corte, composição e soldagem de chapas planas de aço, permitindo grande variedade de formas e dimensões das seções e seu uso esta bastante aquecido no mercado nacional.

20 CARACTERISTICAS GEOMÉTRICAS DOS PERFIS d - altura do perfil bf - largura da mesa tw - espessura da alma tf - espessura da mesa h -altura da alma ec -espessura do cordão de solda

21 CLASSIFICAÇÃO DOS PERFIS SOLDADOS Série VS: Perfis soldados para vigas, com 2 < d/bf <= 4 Série CVS: Perfis soldados para vigas, com 1 < d/bf <= 1,5 Série CS: Perfis soldados para vigas, com d/bf <= 1

22 QUALIDADE E ESPECIFICAÇÕES Os perfis são divididos em três categorias de padrão de qualidade. De acordo com a utilização, montagem e condições de aplicação;

23 PADRÃO DE QUALIDADE I (RIGOROSO) ESTRUTURAS USUAIS Estruturas especiais, com elevado rigor de tolerância APLICAÇÃO Estruturas off shore Usinas nucleares.

24 PADRÃO DE QUALIDADE II (NORMAL) ESTRUTRAS USUAIS Estruturas convencionais APLICAÇÃO Edificações em geral (residencial, comercial e industrial) Pontes

25 PADRÃO DE QUALIDADE III (COMERCIAL) ESTRUTURAS USUAIS Usos gerais APLICAÇÃO Galpões Estacas Postes Mourões

26 ESPECIFICAÇÃO

27 PERFIS FORMADOS A FRIO São obtidos pelo processo de dobramento a frio das chapas. São padronizados, mas podem ser produzidos pelos fabricantes, com forma e tamanho solicitados, são utilizados em elementos estruturais como barras de treliças, terças, etc.

28 PERFIS TUBULARES Sem costura, obtidos por extrusão. Com costura, soldados. Para pilares, são utilizados em médios e grandes diâmetros, apresentando boa resistência a flambagem. Para treliças planas e espaciais, são utilizados os de diâmetros menor.

29 PROPRIEDADES MECÂNICAS ELASTICIDADE: capacidade do material voltar ao comprimento inicial, após sucessivos ciclos de carregamento/descarregamento. PLASTICIDADE: deformação permanente do material, provocada por tensão igual ou superior ao limite de escoamento. DUCTILIDADE: capacidade do material se deformar, sobre, tensão, sem se romper. FRAGILIDADE: é o rompimento do material sem que haja deformação. TENACIDADE: capacidade do material absorver energia, com deformação elástica e plástica, quando submetido a carga de impacto. RESILIÊNCIA: capacidade do material absorver energia, com deformação elástica, quando submetido a carga de impacto. FADIGA: é a resistência a ruptura do material quando submetido a uma carga dinâmica. Normalmente, o valo da resistência a fadiga é inferior ao da resistência a tração.

30 DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES

31 GRÁFICO TENSÃO x DEFORMAÇÃO ESCOAMENTO DEFINIDOSEM ESCOAMENTO DEFINIDO

32 AÇOS ESTRUTURAIS USADOS NO BRASIL AÇOS CARBONO (média resistência mecânica) Baixo carbono <=0,30% C Médio carbono 0,30%< C < 0,50% Alto carbono C > 0,50%

33 CARACTERISTICAS E APLICAÇÕES

34 NORMA E UTILIZAÇÃO

35 AÇOS DE BAIXA LIGA (Média e alta resistência mecânica) (Resistência a corrosão atmosférica) São aços com adição de pequena quantidade de elementos como Cu, Cr, P, Si e outros, que desenvolvem um filme resistente a corrosão atmosférica. Devido a sua maior resistência mecânica, proporciona redução na espessura das estruturas.

36 AÇOS RESISTENTES AO FOGO (Alta resistência mecânica) (resistente a corrosão atmosférica) São aços que evoluíram da família dos aços resistente a corrosão atmosférica. Recebem adição dos elementos Ni, Ti, Nb, Va e Mo. USI-FIRE 400 e USI-FIRE490 da USIMINAS.

37 APLICAÇÃO DE PERFIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL Cravação de Estacas A cravação dos perfis são executadas com equipamentos de pequeno porte, como mostra a foto ao lado, a grande vantagem deste sistema é que podem fazer a execução da escavação com tirantes, e a escavação pode ser executada 100% antes de iniciar a fundação, assim não ha a necessidade de deixar talude de solo para escavar depois da execução das lajes. Execução

38 CONTENÇÃO Contenção de terrenos vizinhos A contenção de terrenos vizinhos à obra podem ser feitos com a cravação de perfis de aço e preenchimento com placas pré-moldadas de concreto. Execução

39 FILTRO DE DRENAGEM Objetivo Para evitar a pressão direta, do solo saturado com a cortina de placas pré- moldadas, são utilizados filtros de drenagem que permitem a canalização da água do solo. Colocação do filtro

40 ESCAVAÇÃO DE SAPATAS

41 ESCAVAÇÃO DE TUBULÃO

42 METRÔ – ESTAÇÃO BUTANTAN Detalhe da estrutura de aço na cobertura da estação.

43 METRÔ – ESTAÇÃO BUTANTAN Na cobertura da estação foram utilizados perfis tubulares de aço como estrutura para o telhado.

44 METRÔ – ESTAÇÃO BUTANTAN Podemos verificar a utilização de perfil e aço tubular como estrutura para o telhado, neste terminal. Ao fundo, observa-se a utilização de perfis de aço, também, como estrutura para o telhado.

45 BIBLIOGRAFIA Recomendamos as seguintes bibliografias, para aprofundamento no assunto: -Arquitetura do Ferro no Brasil – ed. Nobel (Geraldo Gomes da Silva) - Elementos para Projetos em Perfis de Aço – ed. Edgard Blucher – (Antônio Molitermo).


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