ESTRUTURAS METÁLICAS

AÇO

Eng. Civil Maurides Paulo Dutra Junior

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Aço Liga Ferro (Fe) + Carbono (C) Histórico:

O Ferro conhecido por civilizações antigas

Egito, Babilônia, Índia 400 d.C. (exemplo pilar Fe com 98% de

pureza sem corrosão)

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Histórico: Aço obtido em 1855 e produzido em

1864 (início da era do aço) Primeiras obras metálicas:

Ponte de Severn FoFo (ferro fundido) 1779Escadaria do Louvre (1780)Palácio de Cristal Londres

(1851)

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Primeiras obras metálicas: Brasil

Estações Ferroviárias: Luz São Paulo (1899)Belgo Mineira produção arames (1921)CSN (1946) chapas, trilhos e perfis em bitola

americana Primeiros prédios com FEM

Fábrica de Est. Met.(1953)

Inicia a construção de edifícios.

Obra Estação da Luz

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Vantagens :

Resistência com levezaHomogeneidade – material uniforme,

certificado de origem, ensaios prévios.Perfil com bitolas e seções padronizadasPermite produção seriadaPermite montagem e desmontagem e

reaproveitamento.

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Desvantagens:

CorrosãoExigência de Mão de Obra QualificadaLogísticaDisponibilidade no mercado de perfisAços de origem e composição

desconhecida (confiança no fornecedor)

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Emprego na construção:

Todos os ramos da construçãoResidencial ( Stell Framing , mista com alvenaria)Edifícios de andares múltiplosGalpões (industriais, agrícolas,...)Estruturas Especiais

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Tipos de Estruturas:

Estruturas de Prédios baixosPontesArranha-CéusEstrut. Especiais : Hangares, Estaleiros,

IndustriasTorres : Autoportantes, estaiada, telecom,

energiaCoberturas: pórticos, treliças, espaciais

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Aços Estruturais:

Chapas: grossas NBR 6648; finas a frio NBR 6649; finas a quente NBR 6650.

Chapas resistentes à corrosão: finas AR NBR 5920/5921; grossas AR NBR 5008

Perfis: Laminados NBR 7007; tubulares NBR 8261; Dobrados a frio NBR 14762 e 6355

Aços Patináveis: Ligados ao Cobre ou Inox (Cromo e Níquel)

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Perfis Estruturais:

“I,H,U” série americana;

“I,H” abas paralelas;

“Is,Vs,Hs,” soldados;

Dobrados a frio “L,U,Ue,S,Se,Z,Ze,I,Ie,Caixa

Componentes: barras, parafusos, Eletrodos e arames de solda

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Propriedades do aço:

Ductilidade: Capacidade de se deformarFragilidade: Incapacidade de deformarResiliência: Capacidade de absorver energia

mecânica sem deformar permanentemente.Tenacidade: Capacidade de absorver energia

mecânica se deformando Dureza: Resistência a abrasão e ao risco maior

dureza = maior fragilidadeFadiga: capacidade de absorver esforços

repetitivos cíclicos ou não

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Propriedades dos aços estruturais:

Composição básica Fe e C

Baixo carbono C< 0,15%

Moderado 0,15%<C<0,29%

Médio 0,29%<C<0,59%

Alto 0,59<C<1,7%

+ R

ES

IST

ÊN

CIA

+

Dur

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-F

lexi

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+ M

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ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Elementos Químicos no Aço

Alumínio (Al): > tenacidadeCobre (Cu): > resistência à corrosão

< soldabilidadeNióbio (Ni): > limite de escoamentoCromo (Cr): > resistência à corrosão e abrasãoManganês (Mn): > resistência, > tolerância a fadiga ,

> Tenacidade, > resistência à corrosãoEnxofre, Fósforo, Hidrogênio, Molibdênio, Níquel,

Nitrogênio, Oxigênio, Silício, Titânio, Tungstênio, Vanádio. Cada elemento produz efeitos favoráveis ou desfavoráveis de acordo com seu %.

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Ponte Sobre Rio Paranaíba

Viga I Rebitada (Salitre de Minas)

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO

Acidente Estrutural

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Na mesma Obra:

Aço com procedência duvidosa

O mesmo elemento estrutural com comportamento diverso

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO

Pilar com Enrijecedores

Fratura da Chapa de apoio Rompimento total da solda

ESTRUTURAS METÁLICAS - AÇO Referências:

Estruturas Metálicas K. Mukhanov Edifícios industriais em aço Ildony H. bellei Manual brasileiro para cálculo de estruturas metálicas

SDI/MD Min. Desen.. Ind. Com. http://www.estacoesferroviarias.com.br/l/luz.htm Estruturas compostas por perfis formados a frio

Dimensionamento pelo método das larguras efetivas e aplicação conforme ABNT NBR 14762:2010 e ABNT NBR 6355:2012 Edson lubas Silva, Igor Pierin, Valdir Pignatta e Silva

Estruturas de aço – dimensionamento prático Walter Pfeil