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jzambrano27
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EstruturaEstruturaParte de uma construo destinada a suportar as cargas atuantes (vento,peso prprio, sobrecarga, etc.).
AoAoLiga metlica composta basicamente deferro e pequenas quantidades de carbono(0,18 a 0,25%).
Uma estrutura constituda por diversoselementos: vigas, lages, pilares, etc..
Influncia do CarbonoInfluncia do CarbonoTeor de CarbonoTeor de Carbono
Resistncia Mecnica
Ductilidade
Soldabilidade
Composio Qumica do AoComposio Qumica do Ao
Mangans (Mn)
Cobre (Cu)
Nquel (Ni)
Cromo (Cr)
Nibio (Nb)
Titnio (Ti)
Elementos AdicionadosElementos AdicionadosEnxofre (S)
Elementos ResiduaisElementos Residuais
C Mn Si S P Cu Ti Cr NbResist. Mecnica + + + - + + + +Ductilidade - - - - - - -Tenacidade - - - - +Soldabilidade - - + - - - -Resist. Corroso - + + + + +
Influncia dos Elementos de LigaInfluncia dos Elementos de Liga
O enxofre extrema-mente prejudicial aosaos !
Existe uma grande variedade de aos disponveis no mercado em forma de chapas, perfis, tubos e cabos.
Classificao Geral dos Aos
AAosos CarbonoCarbono Segundo a NBR 6215 aos carbono so aqueles que
contm elementos de liga em teores residuais mximos admissveis.
Aos Carbono (Mdia Resistncia)
Aos de Alta Resistncia e Baixa Liga
Aos Tratados Termicamente
Aos Resistentes ao Fogo
Classedo Ao
Fu(MPa)
PrincipaisAplicaes
BaixoCarbono
< 440 Pontes, Edifcios, tubos e estruturas
mecnicas.
MdioCarbono
440 a 590 Estruturas de navios e vages.
Estruturas mecnicas e equip. agrcolas.
AltoCarbono
590 a 780 Peas mecnicas, trilhos e rodas
ferrovirias. Equipamentos agrcolas.
AAosos de Alta Resistde Alta Resistncia e Baixa Ligancia e Baixa LigaSo aos carbono acrescidos de elementos de liga, que aumentam a resistncia trao e melhoram as propriedades mecnicas do ao. Apresentam tenso de escoamento entre 280 e 490 MPa.
So aos carbono acrescidos de elementos de liga, que aumentam a resistncia trao e melhoram as propriedades mecnicas do ao. Apresentam tenso de escoamento entre 280 e 490 MPa.
Adio de Cr, Cu, P, Si
AosPatinveis ou Aclimveis
Os aos patinveis quando expostosao clima desenvolvem em sua superfcie
uma camada de xido aderente quefunciona como barreira protetora.
Atmosfera Industrial Local: Tobata - Japo
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 2 4 6 8 10 12 14
Tempo em Esposio (em anos)
Perd
a de
Esp
essu
ra (m
m)
Ao USI-SAC
Ao Carbono Comum
Atmosfera Marinha (Arraial do Cabo - RJ)
0
1
2
3
4
5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tempo em Esposio (em anos)
Perd
a de
Esp
essu
ra (m
m)
Ao USI-SAC
Ao Carbono Comum
Estudo Realizado pela USIMINASEstudo Realizado pela USIMINAS
Fonte: DIAS (1997)
Aos Resistentesao Fogo ?
Os aos resistentes ao fogoso o resultado de modifi-caes dos aos resistentes
corroso atmosfrica.
necessrio consultaros catlogos dos fabricantes
e o Anexo A da NBR 8800 (1986).
Tipo de Ao Propriedades Aplicaes
.ASTM A-36 o tipo mais comum de ao
carbono, possuify = 250 MPa e
fu = 400 a 500 MPa
aplicado em estruturas emgeral sob a forma de perfis e
chapas
ASTM A-307Ao com baixo
teor de carbono com fu = 380 MPa
Fabricao de parafusoscomuns
ASTM A -325
Ao com teor de carbonomoderado que recebe
tratamento trmico paraaumento da resistncia, possuify = 550 MPa e fu = 750 MPa
Fabricao de parafusos dealta resistncia
ASTM A-242 Ao de baixa liga com fy de 290a 350 MPa
aplicado em estruturas emgeral, e estruturas em
ambientes agressivos. fabricado sob a forma de
perfis e chapas
CORTEN A eCORTEN B
Aos tipo ASTM A-242fabricados pela CSN
fy = 350 MPafu = 490 MPa
Mesmas aplicaes do aoASTM A-242
CORTEN CAo tipo ASTM A-242fabricado pela CSN
fy = 420 MPafu = 560 MPa
Mesmas aplicaes do aoASTM A-242
SAC - 50Ao semelhante ao CORTEN A
e B, porm fabricado pelaUSIMINAS
Mesmas aplicaes do aoASTM A-242 e do CORTEN
SAC - 41Ao fabricado pela USIMINASde mdia resistncia mecnica(maior que o ASTM A-36 porm
menor que o SAC - 50)
Mesmas aplicaes do aoASTM A-242 e do CORTEN
COS-AR-COS500
Ao de alta resistncia e baixaliga resistente corroso.Fabricado pela COSIPA
Mesmas aplicaes do aoASTM A-242 e do CORTEN
COS-AR-COS400
Ao de mdia resistncia e baixaliga resistente corroso.Fabricado pela COSIPA
Possuem resistncia mecnicamelhor que o ASTM A-36 porm
inferior ao COS-AR-COS 500
Mesmas aplicaes do aoASTM A-242 e do CORTEN
Fonte: Manual Brasileiro da Construo Metlica
Principais Principais Aos Aos EstruturaisEstruturais
Diagrama Tenso x DeformaoDiagrama Tenso x Deformao
12 3 4
FuFyFp
Fase Elstica: Comportamento Elstico-Linear, com a tenso variando de 0 Fp
Fase de Escoamento: Ocorre deformao sem variao da tenso
Fase de Encruamento: Nesta fase ocorre variao da tenso com a deformao mas no de forma linear, devido a um rearranjo da estrutura interna do material
111
222
333
Fase de Ruptura do Material444
E = 205.000 MPa G = 80.000 MPa = 0,3 = 7850 kgf/cm3
chapas e perfis cabos, fios e cordoalhas
Propriedades MecnicasPropriedades Mecnicas
Produtos Siderrgicos EstruturaisProdutos Siderrgicos Estruturais
PerfisPerfisBarras com forma e dimenses padronizadas.
Seo Transversal Aberta Paredes Delgadas Elevada Relao Inrcia/Peso
Caractersticas dos PerfisCaractersticas dos Perfis
VS 600 x 152
kgcm 887,42
kg 152,3cm 135.154
PesoInrcia 44
==
Seo Retangular (30 x 60)
kgcm 47,183
kg 1.413cm 450.000
PesoInrcia 44
==
Seo retangular com dimenses equivalentes a seo em I.
Seo retangular com inrcia equivalente seo em I.
kgcm 887,42
kg 152,3cm 135.154
PesoInrcia 44
==
VS 600 x 152
kgcm 10,823
kg 353,72cm 135.154
PesoInrcia 44
==
Seo Retangular Equivalente
Tipos de PerfisTipos de Perfis Laminados:Laminados: obtidos diretamente dos
laminadores das siderrgicas. Esto disponveis no mercado em forma de I, H, U e L.
Soldados:Soldados: obtidos atravs da soldagem de vrias chapas. Esto disponveis no mercado em forma de I (composio de trs chapas).
Dobrados:Dobrados: obtidos atravs do dobramento de chapas em mquinas chamadas viradeiras. Esto disponveis em forma de U e L.
Perfis Laminados e Soldados
Perfis Dobrados (conformados a frio)
NBR 8800 (1986)
NB-137 (1967)
Reviso em Andamento
NBR 8800 (1986) Projeto e Execuo de Estruturas
de Ao de Edifcios
Tipos de PerfisTipos de PerfisPerfis Laminados
Perfis Dobrados Perfil Soldado
relativamente comum a importao de perfis estran-geiros.
Fabricao de Chapas e PerfisFabricao de Chapas e PerfisMinrio de Ferro Calcrio Carvo Coque
ALTOFORNO
FERRO GUSA
AO
LINGOTES
LAMINAO
CHAPAS PERFIS
Esquema de um Esquema de um Laminador Laminador de Chapas Grossasde Chapas Grossas
Esquema de um Esquema de um Laminador Laminador UniversalUniversal
Fases de Fases de LaminaoLaminao
Aplicaes das Estruturas de AoAplicaes das Estruturas de Ao Edifcios Industriais, Residenciais e
Comerciais Coberturas para Grandes Vos Pontes, Viadutos e Passarelas Silos e Reservatrios Torres de Transmisso Plataformas e Hangares Suporte para Tubulaes Mezaninos
Vantagens das Estruturas de AoVantagens das Estruturas de Ao Maior rapidez na execuo da obra Possibilidade de vencer maiores
vos Fundaes mais econmicas Possibilidade de montar a estrutura
em horrios especiais
Sistemas Estruturas Usuais em AoSistemas Estruturas Usuais em Ao
a) Galpes em duas guas
b) Edifcios de Andares Mltiplos
c) Galpes em shed
d) Galpes com trelia atirantada
e) Galpes com arco metlico treliado