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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1Licenciatura de Eng. Civil – 3º ano
Regentes:Prof. Maria de Lurdes Costa Lopes – Professora Associada com Agregação
Prof. Joana de Sousa Coutinho – Professora Auxiliar (www.fe.up.pt/~jcouti)
Práticas:
Prof. Ana Maria Proênça
Prof. Arlindo Begonha
Prof. Joana de Sousa Coutinho
Prof. Rui Silvano
Doc
ente
s
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
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Func
iona
men
to
Práticas: 1 aula de 2 horas\semana
sala H119 e LEM: Laboratório de Ensaio de Materiais
Teóricas: 2 aulas de 1 hora = 2 horas \ semana
2 turnos:
12-13Sala B005
11-12Sala B007
Turmas IMPARES
11-12Sala B005
10-11Sala B007
turmas PARES
5ª feira4ª feiraTODAS as aulas com presenças
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
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Exame final (2 épocas com datas marcadas)
20 Valores20 ValoresAva
liaçã
o
Atendimento SALA H214
Joana Sousa Coutinho
E-mail: jcouti@fe.up.pt
Textos de apoio:
Sifeup ou
www.fe.up.pt\~jcouti
12-13h11-12h
4ª feira3ª feira
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
Prog
ram
a
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2. METAIS E LIGAS METÁLICAS Joana Sousa Coutinho
1. INTRODUÇÃO Joana Sousa Coutinho
3. MADEIRAS Joana Sousa Coutinho
4. AGREGADOS Prof. Lurdes C. Lopes
5. MATERIAIS CERÂMICOS E POLÍMEROS
Prof. Lurdes C. Lopes
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Cot
ação
apr
oxim
ada
no e
xam
eTeóricaAços 6,0Madeiras 1,0Agregados 4,0Cerâmicos e polímeros 3,0PráticaProblema aço 3,0Problema agregados 3,0
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MC1 TEÓRICAS 2006-2007 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª Sabado
Set 11 12 13 aula 1 14 aula 2 15 16 18 19 20 aula 3 21 aula 4 22 23 25 26 27 aula 5 28 aula 6 29 30 Out 2 3 4 aula 7 5 6 7 9 10 11 aula 8 12aula 9 13 14 16 17 18 aula 10 19 aula 11 20 21 23 24 26 aula 12J 27 aula 13J 28 29
FEUP 30 31 1 2 3 4 Nov 6 7 8 aula14L 9 aula15L 10 11 13 14 15 aula16L 16 aula17L 17 18 20 21 22 aula18 23 aula19 24 25 27 28 29 aula 20 30 aula21L 1 2 Dez 4 5 6 aula 22 7 aula23L 8 9 11 12 13 aula 24 14 aula 25 15 16 18 19 20 21 22 23 25 30 Jan2007 1 2 aula 26J 3 4 aula 27L 5 6
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GeneralidadesGeneralidades
projecto
CCáálculolculoPermite determinar tensões
Resistência de Materiais
Mecânica
Estática
Teoria de Estruturas etc.
materiaismateriaisque resistem ás tensões
Conhecimentos de Materiais de ConstruMateriais de Construççãoão
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Classificação dos materiais quanto a
Arranjo atómico
Origem
Forma
Tipo de aplicação
Materiais aglomerantes
Materiais ESTRUTURAIS
Materiais auxiliares
Cristalinos metais; amorfos vidros
Naturais Artificiaismadeira (vegetal); pedra (mineral); betão;gesso; plásticos
Fixa Não fixaTijolos,produtos laminados Cimento; tintas; betões
de construção; ópticos; de embalagem; ...
Natureza Metálicos; poliméricos; cerâmicos; compósitos; electrónicos
Materiais de construção
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Materiais de construção
Materiais aglomerantes
Materiais ESTRUTURAIS
Materiais auxiliares
Cujas características mecânicas e de durabilidade lhes conferem capacidade para suportar acções exteriores consideráveis
Aço; betão; pedra; madeira
Cimentos; argamassas; asfaltos; colas
Utilizados nos revestimentosvernizes; tintas etc.
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MA
TER
IAIS
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MATERIAIS METÁLICOS
MATERIAIS POLIMÉRICOS (ou plásticos)
MATERIAIS CERÂMICOS
materiais compósitosmateriais electrónicos
ferrosos
não ferrosos
Classificação mais generalizada (natureza)
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MA
TER
IAIS
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MATERIAIS METÁLICOSferrosos
não ferrosos
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MA
TER
IAIS
MET
ÁLI
CO
S
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Materiais metálicos ferrosos:
Exs: aços
ferros fundidos>> Fe
Sem Fe ou quase
LIGAS
Materiais metálicos não ferrosos:
Exs:O alumínio
o cobre
o zinco
o titânio
o níquel e
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MATERIAIS METÁLICOS aplicações
O motor de avião a jacto (PW2037) é feito essencialmente de ligas metálicas. Neste motor são utilizadas as mais recentes ligas de níquel, resistentes a altas temperaturas e com elevada resistência mecânica
Os materiais e tecnologias de fabrico tem estado associadas, ao longo dos últimos anos, ao aumento da eficiência dos motores de propulsão por turbina a gás
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MATERIAIS METÁLICOS
Torre Eiffel de 300m de altura em ferro forjado, concluída em 1889, com fundações
realizadas em betão armado
Ponte D. Luís, no Porto
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2. M
ETA
IS E
LIG
AS
MET
ÁLI
CA
S •Engenharia Civil
•Materiais de Construção
Principal MC betão armado
Betão armadoBetão armado = betão+armadura
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baínhaCordão de pré-
esforço
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2. M
ETA
IS E
LIG
AS
MET
ÁLI
CA
S •Engenharia Civil
•Materiais de Construção
Principal MC betão armado
Betão armadoBetão armado = betão+armadura
FILME sobre armaduras de betão armado
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Armadura não pode ficar à vista!
Tem de ser totalmente envolvida por betão. O betão protege a armadura contra a corrosão. (MAS não indefenidamente…)
BETÃO ARMADO
BETÃO SIMPLES
Certas fundações, muitos pavimentos, certas barragens
Armadura NÃO
Armadura SIM
Porque é que énecessário
armadura numas obras e noutras
não???
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1.ª LINHA DE DEFESA
CO2
…
AGENTES AGRESSIVOS
ARMADURA
Cl-
O2
SO42-
(MAS não indefenidamente…)
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esforços de compressão
BETÃO SIMPLES
Certas fundações, muitos pavimentos, certas barragens
MAS se for uma viga...
Resistente sobretudo a
Tensões de compressão
Tensões de tracção
É necessário outro material que absorva os esforços de tracção
Em geral AÇO
Porque é que énecessário
armadura numas obras e noutras
não???
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Varão liso
Varão nervuradoalta aderência
Aderência BETÃO/ARMADURA: Na execução
Evitar lama, sujidade, óleo descofrante, ferrugem solta
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Os problemas e patologais em geral não se manifestam enquanto o empreiteiro estána obra!Uma das causas das patologias e defeitos podem ser o modo de execução e
as consequencias surgem
só ao fim de alguns anos...
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degradação
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
Junho 2004
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Junho 2004
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
Porque se DEGRADAM ???Porque se DEGRADAM ???
Principais causas :
recobrimento INSUFICIENTE
MÁ QUALIDADE dobetão de recobrimento
ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO:
Cuidados na
execução
Prática corrente:Adições
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Localização e
Quantidade de armadura de aço
Cálculo exacto:
NOTA: existem outros materiais usados para absorver os esforços de tracção, para “armar”:
bambú, fibras,...
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DefiniçõesArmaduras para betão armadoArmaduras (reinforcement)Conjunto de armaduras elementares ligadas entre si e pronto para ser colocado em obra
Armadura elementar (reinforcing unit)Fio, varão ou rede, depois de cortado e dobrado.
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Varão (bar) Material para armadura de secção aproximadamente circular fornecido em comprimentos rectos, de valores, em geral, especificados.
Varão de aderência normal(low bond bar)
Varão cuja aderência ao betão não ésuficiente para que possa ser considerado de alta aderência.
Varão de alta aderência (high bond bar)Varão que realiza a aderência ao betão necessária para que o seu emprego em betão armado, mesmo quando trabalhe a tensões elevadas, se faça sem risco de fendilhação inconveniente.
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Aderência (bond)Propriedade pela qual as armaduras e o betão transmitem um ao outro as forças a que estão submetidas.
liso superfície que sem rugosidades aparentes
Tipos de armaduras para betão armado
Varã
o (o
u fio
) nervurado cuja superfície apresenta saliências
indentado cuja superfície apresenta reentrâncias
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nervurado cuja superfície apresenta saliências
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nervurado cuja superfície apresenta saliências
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conjunto de operações pelas quais a partir dos varões e segundo os desenhos de projecto são obtidas as armaduras a colocar em obra
Fabrico de armaduras:
colocação
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conjunto de operações pelas quais a partir dos varões e segundo os desenhos de projecto são obtidas as armaduras a colocar em obra
Fabrico de armaduras:
•Encomenda do material•Transporte•Armazenamento•Corte e dobragem dos varões
Armaduras elementaresSão reunidas
de forma a obter as
ARMADURASpp\ ditas •m
onta
gem
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conjunto de operaconjunto de operaçções pelas quais a partir dos ões pelas quais a partir dos varões e segundo os desenhos de projecto são varões e segundo os desenhos de projecto são obtidas as armaduras a colocar em obraobtidas as armaduras a colocar em obra
Fabrico de armaduras:
Corte
Em oficina ou
em estaleiro
loca
llo
cal
Serra para varões
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Corte
Tesoura portátil 2 a 6Kg
Tesoura portátil eléctrica Tesoura fixa
manual
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dobragem Depois do corte os varões tem de ser dobrados para terem a forma pretendida e constituir as armaduras elementares
Man
ual o
u m
ecân
ica
Dobragem com chave de dobrarMáquina de dobragem
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montagem
Fixação das armaduras elementares umas às outras
Espaçamento necessário entre as armaduras
Espaçamento necessário entre as armaduras e a cofragem
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montagem
Fixação das armaduras elementares umas às outras
Espaçamento necessário entre as armaduras
Espaçamento necessário entre as armaduras e a cofragem
por meio de FIXADORESFIXADORES
realizado por ESPAÇADORES
realizado por SUPORTES
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loca
llo
cal
•Na oficina
•No estaleiro da obra
•Sobre a cofragem (lajes)
FIXA
DO
RES
FIXA
DO
RES Fios metálicos (de atar)+ corrente
Fios de atar pré-fabricados + eficaz
molas em aço ...
montagem
Fixação das armaduras elementares umas às outras
por meio de FIXADORESFIXADORES
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FIXA
DO
RES
FIXA
DO
RES
Montador munido de ferro de atarferro de atar (chave chave ou agulhaagulha) realiza, com o fio, lalaççosos (pontospontos) envolvendo os varões a ligar
Fios metálicos (de atar)+ corrente
Aumenta a resistência de ligação•Arame queimado•Troços de 50 cm dobrados ao meio
montagem
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FIXA
DO
RES
FIXA
DO
RES Fios de atar pré-fabricados + eficaz
Feitos em máquinas específicasPode-se usar um ferro de atar mecânico ferro de atar mecânico ar comprimidoar comprimido
montagem
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molas em aço ...FI
XAD
OR
ESFI
XAD
OR
ES
Fixação por mola em aço
montagem
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montagem Espaçamento necessário entre as armaduras é realizado por
Espaçadoresde camadas de varões
Espaçadores de camadas de varões verticais
ESPAÇADORES
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Fabrico de armaduras:•Encomenda do material•Transporte•Armazenamento•Corte e dobragem dos varões
Armaduras elementaresSão reunidas
de forma a obter as
ARMADURASpp\ ditas
colocação
•mon
tage
mMATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho
Espaçamento necessário entre as armaduras e a cofragem por SUPORTES dispositivos contínuos ou pontuais
Suportes metálicos
Suportes de argamassa
Suportes de plástico
colocação