Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1paginas.fe.up.pt/~jcouti/1-06 film_armaduras.pdf · 2006-10-01 · 3 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 2006

1

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


2

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

2



4

Exame final (2 épocas com datas marcadas)

20 Valores20 ValoresAva

liaçã

o

Atendimento SALA H214

Joana Sousa Coutinho

E-mail: [email protected]

Textos de apoio:

Sifeup ou

www.fe.up.pt\~jcouti

12-13h11-12h

4ª feira3ª feira

3



4



Prog

ram

a

8

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

5


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


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

6


13

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


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.


MA

TER

IAIS

16

MATERIAIS METÁLICOS

MATERIAIS POLIMÉRICOS (ou plásticos)

MATERIAIS CERÂMICOS

materiais compósitosmateriais electrónicos

ferrosos

não ferrosos

Classificação mais generalizada (natureza)

8


MA

TER

IAIS

17

MATERIAIS METÁLICOSferrosos

não ferrosos


MA

TER

IAIS

MET

ÁLI

CO

S

18

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


20

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


22

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


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…)


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


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...

14


degradação


15



16



Junho 2004

17


Junho 2004


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,...


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.


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


nervurado cuja superfície apresenta saliências

21


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


conjunto de operações pelas quais a partir dos varões e segundo os desenhos de projecto são obtidas as armaduras a colocar em obra


•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


Corte

Em oficina ou

em estaleiro

loca

llo

cal

Serra para varões


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


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


Espaçamento necessário entre as armaduras

Espaçamento necessário entre as armaduras e a cofragem

por meio de FIXADORESFIXADORES

realizado por ESPAÇADORES

realizado por SUPORTES


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


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


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


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

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