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Engenharia Civil 3 Termo 2 Semestre 2012Professor: Mrcio de Mattos FioroniAulaAo para construo civil

INTRODUOO ferro , indiscutivelmente,

o metal de maior aplicao na indstria da construo. Devido a seu elevado mdulo de resistncia, permite vencer grandes vos com peas relativamente delgadas e leves

AO-Ao uma liga metlica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagem de carbono variando entre 0,2% e 1,7%. Distingue-se do ferro fundido, que tambm uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e 6,67%. A diferena fundamental entre ambos que o ao, pela sua ductibilidade, facilmente deformvel por forja, laminao e extruso, enquanto que uma pea em ferro fundido muito frgil

OBTENO Minrios:

- Carbonatos (Siderita)

- xidos (Magnetita, Hematita, Limonita)

- Sulfetos (Piritas)

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PRODUTORES Maiores produtores

mundiais: Brasil, Austrlia, Russia, Frana e Sucia

O Brasil possui 22% das reservas de minrio de ferro conhecidas do mundo. (Minas Gerais, Amap, Mato Grosso, Gois, Bahia) Serra do Caraa (Mg): pode abastecer

o mundo durante 150 anos

MINERAO DO FERRO Extrao feita a cu

aberto Passagem pro britadeira Classificao pelo

tamanho Lavagem do material Pelotizao do material

(12 a 25mm de tamanho) Mistura do calcrio

ALTO FORNO FERRO GUSA o ferro obtido diretamente do

alto-forno, impuro, com alto teor de carbono

Conforme o teor de carbono e a velocidade de resfriamento, ao solidificar-se pode ser:

- Ferro branco (duro e quebradio)

- Ferro cinzento ou graftico (peas resistente a compresso)

- Ferro fundido nodular (maior tenacidade)

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AOS E FERRO DOCE

Ferro fundido: 1,7 a 6,7% de carbono

Ao: 0,2 a 1,7% de carbono Ferro doce (ferro ARMCO):

abaixo de 0,1% de carbono

OBTENO DO AO Obteno diretamente do

minrio, no estado slido, pela reduo direta, produzindo ferro esponja

Descarbonetando-se o gusa lquido, atravs do sopro de oxignio

Refundindo-se a sucata juntamente com gusa slido em fornos eltricos a seco

MOLDAGEM O metal, sado do forno,

levado lingoteiras(moldes), onde so formados os lingotes

Os lingotes apresentam muitos defeitos: segregao, rechupe, fissuras, bolhas, etc.

Estes defeitos desaparecem na moldagem

MOLDAGEM Processos utilizados:

- Extruso: para fabricao de barras

- Laminagem: para fabricao de chapas

- Trefilamento: para fabricao de fios e arames

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FUNDIO

O metal, sado do forno, levado a um molde que d a forma desejada a pea

So usados moldes de terra, refratrios, metlicos, de plstico e de areia

FORJAMENTO

obtido pela ao de martelos ou prensas sobre o metal quente e por estampado a quente ou a frio

CLASSIFICAO DOS PRODUTOS SIDERRGICOS

Classificao tradicional do ferro e suas ligas:

- Ao doce: menos de 0,2% de carbono

- Ao carbono: entre 0,2 e 1,7% de carbono

- Ferro fundido: entre 1,7 e 6,7% de carbono

ELEMENTOS CONSTITUINTES DAS LIGAS DE FERRO CARBONO Dificilmente se consegue ferro puro O ferro sempre tem carbono junto e,

conforme este carbono distribudo, variam as qualidades da liga

H outras substncias que se incluem nas ligas de ferro-carbono, lhe dando variadas propriedades. Podemos citar:

ferrita, grafita, cementita, perlita, austenita, esferoidita, martensita, ledeburita

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TRATAMENTO TRMICO DOS METAIS

Normalizao: elimina as tenses internas, resultando em um ao mais macio, menos quebradio

Recozimento: elimina as tenses da fundio, elevando os ndices tecnolgicos do metal

Tmpera: aumenta a dureza, o limite de elasticidade, a resistncia a trao e diminui o alongamento e a tenacidade

Revenido: tem a finalidade de corrigir defeitos surgidos durante a tmpera: excesso de dureza e tenses internas

TRATAMENTO TERMOQUMICO DOS AOS

Tem a finalidade de enriquecer a camada superficial do ao com uma capa protetora onde apaream outros elementos, como por exemplo:

- Cementao: d uma capa de grande dureza e resistncia ao desgaste

- Cromagem: eleva a resistncia a corroso, a dureza e ao desgaste

TRATAMENTO A FRIO (ENCRUAMENTO)

O encruamento aumenta a resistncia trao e a dureza e diminui a dutilidade e o alongamento

Pode ser superficial, como na laminao a frio, ou profundo, como o dos aos toridos para concreto armado

O encruamento bastante usado nos aos para a indstria de construo, principalmente nos aos toridos para concreto armado

LIGAS DE FERRO Alm do carbono, o ferro pode ser

associado a muitas outras substncias, com alteraes pronunciadas nas propriedades:

- Silcio (ao-silcio) torna o ao mais macio, com grande elasticidade e sem perda de resistncia, muito usado para molas

- Tungstnio, molibidnio e vandio mantm sua dureza a altas temperaturas, usado em ferramentas de corte rpido (ao rpido)

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PROPRIEDADES Ferro fundido branco: duro e quebradio,

no se deixa limar, furar, forjar ou laminar Ferro fundido cinzento: menos duro e

quebradio que o anterior, j se deixa usinar e j serve para ser moldado

Ao comum: menos dctil que o ferro fundido, mais malevel, mais duro e mais flexvel. timo para receber tratamento trmico

Ferro doce: tenaz, dctil e malevel e pode receber tratamento trmico

PROPRIEDADES Resistncia trao: varia conforme o tratamento e a

composio. O ferro doce possui patamar de escoamento no diagrama tenso x deformao. Nos outros tipos isso no ocorre

PROPRIEDADES

Resistncia compresso: , geralmente, da mesma ordem que a resistncia trao, mas apresenta alta flambagem, no caso de peas esbeltas

PROPRIEDADES Resistncia ao desgaste: grande Resistncia ao impacto (flexo

dinmica): em geral, alta Corroso: so muito atacados pela

corroso, sendo os principais agentes naturais o gs sulfdrico, a gua, os cloretos e nitratos

Fadiga: deve-se ser levado em considerao principalmente no caso de pontes e peas que recebam vibrao, adotando-se sempre uma tenso menor para clculo

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APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Ao inoxidvel (resistente a

corroso)

- Usar liga de ao e cromo. Um ao inoxidvel de superior qualidade o que tem 9% de nquel, 18% de cromo e menos de 0,15% de carbono

- Fazer cementao superficial com estes elementos ou com nquel ou estanho

- Cape-los com estes elementos: cromagem, zincagem, galvanizao, niquelagem

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Folha de flandres (lata)

- Chapa fina de ao com as faces cobertas por leve camada de estanho, para no oxidar

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Chapas galvanizadas

- uma chapa fina de ao revestida com zinco. mais resistente que a folha de flandres. A galvanizao feita imergindo-se a chapa em um banho de zinco ou eletrolicamente. Pode ser lisa ou ondulada

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL

Chapas lisas pretas

- So chapas de ao de baixo carbono. So laminadas a quente e a frio.

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APLICAES NA CONSTRUO CIVIL

Perfis

- o ao carbono, laminado, apresentado na forma de barras redondas, quadradas, retangulares, com perfis em L, T, H, U entre outros

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Trilhos e acessrios

- So fornecidos j com dois ou trs furos em cada extremidade e com o comprimento padro de 12 m.

- As talas de juno so placas utilizadas para juntar as extremidades dos trilhos.

- As placas de apoio so chapas destinadas a receber os trilhos sobre os dormentes

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Fios e barras redondos para

concreto armado (classificao)

De acordo com a apresentao:- Barras: so segmentos retos com

comprimento normalmente compreendido entre 10 e 12m

- Fios: so elementos de dimetro nominal inferior ou igual a 12mm, fornecidos em rolos de grande comprimento

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Fios e barras redondos para concreto armado

(classificao)

De acordo com o processo de fabricao:- Classe A: so barras e fios laminados a quente, com escoamento

definido, com patamar no diagrama tenso-deformao. So as barras lisas

- Classe B: so barras e fios encruados por deformao a frio, com tenso de escoamento convencionada em uma deformao permanente de 0,2%. So as barras torcidas ou mossas

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APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Fios e barras redondos para concreto armado

(classificao)

De acordo com as caractersticas mecnicas, conforme a tabela de condies mnimas:

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Aos para armadura de

protenso (classificao)

De acordo com a apresentao:- Barras: so segmentos retos com comprimento

normalmente compreendido entre 10 e 12m- Fios: so elementos de dimetro nominal

inferior ou igual a 12mm, fornecidos em rolos de grande comprimento

- Cordes: agrupamentos de dois ou trs fios enrolados em hlice

- Cordas: so os agrupamentos de pelo menos seis fios enrolados em uma ou mais camadas, em torno de um fio

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Aos para armadura de

protenso (classificao)

De acordo com o processo de fabricao e configurao do diagrama tenso-deformao:

- Classe A: laminados a quente, com escoamento definido, caracterizado pelo patamar no diagrama tenso-deformao

- Classe B: encruados por deformao a frio, com tenso de escoamento convencionada em uma deformao permanente de 0,2%

- Classe C: temperados, com tenso de escoamento convencionada em uma deformao permanente de 0,2%

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Aos para armadura de protenso (classificao)

De acordo com as exigncias da tabela a seguir

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APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Arames e telas

- So finos fios de ferro laminado, galvanizados ou no

- So classificados, usualmente, de acordo com as bitolas BWG, diminuindo o dimetro assim que aumenta o numero indicativo

- As telas so malhas fortes de arame. So caracterizadas pela bitola do arame utilizado e pela abertura da malha

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Pregos

- Os mais comuns so os pregos de arame galvanizado

- So bitolados por dois nmeros: o primeiro corresponde a bitola do arame na fieira de Paris e o segundo, a uma antiga medida francesa de comprimento (linha)

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Parafusos

- Podem ser de ao carbono preto ou galvanizado

- Existem diversos modelos- Parafuso francs- Parafuso para metal- Parafuso para madeira

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Tela Deploy ou Tela de

estuque

- feita de chapa preta- Cortada longitudinalmente e

estirada de modo a dar grande aderncia as argamassas

- esmaltada para diminuir a oxidao

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APLICAES NA CONSTRUO CIVIL Tubos de ao para

encanamentos e seus acessrios

- Tubos pretos: com e sem costura- Tubos galvanizados: com e sem

costura (classe normal, reforada e duplamente reforada)

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL

eletrodutos

- So canos de ao esmaltados, fabricados desde 3/8 at 6.

- So classificados em pesados e leves

APLICAES NA CONSTRUO CIVIL

Andaimes metlicos

- So tubos de ao articulados para dar diferentes formatos e comprimentos

- Servem tambm para cimbramento do concreto