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Estrutura Metlicas

Prof. Eng Cluidio Yoji

HISTRIA DA ESTRUTURA METLICA

Histrico da Estrutura Metlica

Produo do Ferro1720 Obteno de ferro por fundio com coque e incio da produo de ferro de primeira fuso emgrandes massas.1784 Aperfeioamento dos fornos para converter ferro de primeira fuso em ferro forjvel.1864 Introduo do forno Siemens-Martin para produo de ao.Conformao do ferroMeados do Sc.XVIII Laminao de chapas de ferro.1830 Laminao dos primeiros trilhos de trem.1854 Laminao dos primeiros perfis I sendo feita a primeira normalizao de um material utilizado na construo civil.Utilizao do ferro1779 Primeira obra importante de ferro, ponte sobre o Severn em Coalbrookdale, na Inglaterra,projetada por Abraham Darby com vo de 30m.Comeo do Sc.XIX Utilizao de cabos em pontes.1801 Primeiro edifcio industrial em ferro em Manchester.

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HISTRIA DA ESTRUTURA METLICA

HISTRIA DA ESTRUTURA METLICA

Histrico da Estrutura Metlica:1901 Estao da Luz (So Paulo); Mercado do Ver-0-Peso (Belm); Estao Ferroviria de Bananal (Bananal).1910 Teatro Jos de Alencar (Fortaleza).1910 a 1913 Viaduto Santa Efignia construdo com estrutura belga, com 225m de comprimento vencidos por trs arcos.Na dcada de 30 Edifcio Chrysler e o Empire State (110 andares) ambos em Nova York.Como se pode notar pelas datas acima, o emprego do ferro a princpio estava restrito a pontes, porm, mais tarde, com o advento da revoluo industrial, comeou-se a generalizar o uso do ao, exceto para residncias.A utilizao do ferro foi um fator importante no distanciamento entre os engenheiros e os arquitetos da poca, pois a construo com arquitetura classicista era muito conservadora em relao exploso da revoluo industrial.A comparao das palavras Hbito e Habitao uma boa ilustrao do conservadorismo que sempre reinou na construo.

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HISTRIA DA ESTRUTURA METLICA

Histrico da Estrutura Metlica:Somente aps a 2a. Guerra Mundial com a construo da Usina de Volta Redonda no Rio de Janeiro, a Indstria Siderrgica implantou-se de fato no Brasil.Datam das dcadas de 50/60 alguns bons exemplos de obras em estrutura de ao no Brasil, tais como o Edifcio Avenida Central no Rio de Janeiro, com 34 andares e o Viaduto Rodovirio sobre a BR-116, em Volta Redonda.Obras atuais construdas no Estado de So Paulo, que merecem destaque so a Estao do Largo 13 de Maio, da FEPASA, as pontes vicinais construdas pelo Governo Estadual, as construes padronizadas de interesse social (creches, por uso comercial ou habitacional), construdos no s na Capital, como tambm no interior, alm, claro, de inmeras obras industriais.

AO O Ao a mais verstil e a mais importante dasligas metlicas. A produo mundial de ao em2006 foi superior a 1249 bilhes de toneladas e aparticipao brasileira foi de 31 bilhes detoneladas. Cerca de cem pases produzem ao e oBrasil, j h algum tempo um dos dez maioresprodutores mundiais.

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AO A concentrao de carbono no ao exerceprofundo efeito em sua propriedade mecnica,propiciando em conjunto com os outroselementos de liga, a produo de um grandenmero de produtos. H mais de 3.500especificaes de ao, cada qual atendendoeficientemente uma ou mais aplicaes.

AO Do ponto de vista de suas aplicaes, os aos

podem ser classificados em diversas categorias, cada qual com suas caractersticas. Os aos para

estrutura requerem propriedades de boa ductibilidade, homogeneidade e solidabilidade,

alm disso de elevada relao entre tenso resistente e de escoamento. A resistncia

corroso

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AO

Do ponto de vista de suas aplicaes, os aos podem ser classificados em diversas categorias, cada qual com suas caractersticas. Os aos para

estrutura requerem propriedades de boa ductibilidade, homogeneidade e solidabilidade,

alm disso de elevada relao entre tenso resistente e de escoamento. A resistncia

corroso

DUCTILIDADE

Ductilidade: ductilidade a capacidade dos materiais de se deformar plasticamente sem

se romper. Pode se medida por meio do alongamento (e) ou da estrio, que a reduo na rea da seo transversal do corpo de prova. Quanto mais dctil o ao

maior a reduo da rea ou o alongamento antes da ruptura.

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FADIGA

FADIGA: Quando as peas metlicas trabalham sob efeito de esforos repetidos em grande nmero, pode haver ruptura em

tenses inferiores s obtidas em ensaios estticos. A resist~encia fadiga

geralmente determinada no dimensionamento de peas sob ao de efeitos dinmicos importantes, tais como

Pontes.

AO

Ao uma liga metlica formada essencialmente por ferro e carbono, compercentagens deste ltimo variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do ferro fundido,que tambm uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e6,67%. O carbono um material muito usado nas ligas de ferro, porm varia com o usode outros elementos como: magnsio, cromo, vandio e tungstnio O carbono e outroselementos qumicos agem com o agente de resistncia, prevenindo o deslocamento emque um tomo de ferro em uma estrutura cristalina para passa para outro. A diferenafundamental entre ambos que o ao, pela sua ductibilidade, facilmente deformvelpor forja, laminao e extruso, enquanto que uma pea em ferro fundido muitofrgil.O ao pode ser classificado da seguinte maneira:Quantidade de carbonoComposio qumicaQuanto constituio microestruturalQuanto sua aplicao

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AO

CLASSIFICAO DO AO

Segundo a composio qumica os aos utilizados em estruturas so divididos em dois grupos: aos-carbono

e aos de baixa liga. Os dois tipos podem receber tratamentos trmicos que modificam suas

propriedades mecnicas.

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CLASSIFICAO DO AO

1.4.2Aos-carbonoOs aos-carbono so os tipos mais usados, nos quais o

aumento de resistncia em relao ao ferro puro produzido pelo carbono e, em menor escala, pelo mangans. Eles contm as seguintes porcentagens

mximas de elementos adicionais.

CLASSIFICAO DO AO

Padronizao ABNTSegundo a especificao NBR 7007- Aos para perfis laminados para uso estrutural da ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas), os aos podem ser enquadrados nas seguintes categorias, designadas a partir do limite de escoamento de ao fy.MR 250, ao de mdia resistncia (fy= 250 MPa; fu = 400 MPa)AR350, ao de alta resistncia (fy = 350 MPa; fu= 450 MPa)AR-COR415, ao de alta resistncia (fy = 415 Mpa; fu = 520 MPa), resistente corroso.O ao MR250 correspondente ao ao ASTM A36.Norma NBR 8800/2008 DIMENSIONAMENTO ESTRUTURA METLICA.

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CLASSIFICAO DO AO

A classificao SAE baseada na composio qumica do ao. A cadacomposio normalizada pela SAE corresponde a uma numerao com 4 ou 5 dgitos.No total so previstas muitas dezenas de classificaes. Nelas, os 2 dgitos finais XXindicam os centsimos da porcentagem de C (Carbono) contida no material, podendovariar entre 05, que corresponde a 0,05% de C, a 95, que corresponde a 0,95% de C.Se a porcentagem de C atinge ou ultrapassa 1,00%, ento o final tem 3 dgitos (XXX) ea classificao tem um total de 5 dgitos.

Ao SAE 1020 (ao-carbono, com 0,20% de carbono)Ao SAE 2320 (ao-nquel, com 3,5% de nquel e 0,20% de carbono).

CLASSIFICAO DO AO O aumento de teor de carbono eleva a resistncia do ao,porm diminui a sua duetilidade (capacidade de sedeformar), o que conduz a problemas na soldagem.

Em estruturas usuais de ao-carbono usados emestruturas, segundo os padres da ABNT (AssociaoBrasileira de Normas Tcnicas), da ASTM (American Societyfor Testing and Materials) e das normas europeias EM, soos apresentados na tabela abaixo;

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DIAGRAMA DE TENSO X DEFORMAO

DIAGRAMA DE TENSO X DEFORMAO

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DIAGRAMA DE TENSO X DEFORMAO

DIAGRAMA DE TENSO X DEFORMAO

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NOMECLATURA DO AO

VANTAGENS DO AO

1.4 VANTAGENS DO AO ESTRUTURAL.

Vantagens das estruturas de ao:

Alta resistncia do material nos diversos estados de tenso(trao, compresso, flexo etc.), o que permite aos elementosestruturais suportarem.

Grandes esforos apesar da rea relativamente pequena dassuas sees; por isso, as estruturas do ao, apesar da sua grandedensidade, so mais leves do que os elementos constitudos emconcreto armado, permitindo assim vencer grandes vos.

Garantias das dimenses e propriedades dos materiais

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VANTAGENS DO AO Material resistente a choques e vibraes. Os elementos de ao oferecem uma grande margem de segurana no

trabalho, o que se deve ao fato de o material ser nico e homogneo, com limite de escoamento, ruptura e mdulo de elasticidade bem definido.

Os elementos de ao so fabricados em usinas, oficinas; e sua montagem bem mecanizada, permitindo com isso diminuir o prazo final da construo, em caso de necessidade, possibilita a desmontagem das estruturas e sua posterior montagem em outro local.

Os elementos de ao podem ser desmontados e substitudos com facilidade, o que permite reforar ou substituir facilmente diversos elementos da estrutura.

Possibilidade de reaproveitamento do material que no seja mais necessrio construo (valores que chegam a 100% de aproveitamento).

PROCESSO DE FABRICAO AO

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OBRA HYUNDAI

09/06/2011

OBRA HYUNDAI

30/07/2011

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OBRA HYUNDAI

30/07/2011

OBRA HYUNDAI

20/08/2011

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OBRA HYUNDAI

26/08/2011

OBRA HYUNDAI

08/09/2011

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OBRA HYUNDAI

16/09/2011

OBRA HYUNDAI

28/11/2011

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OBRA PIPE RACK

OBRA PONTE ROLANTE HYUNDAI