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INSTITUTO FEDERAL DE EDUÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUL DE MINAS GERAIS - CAMPUS POUSO ALEGRE ENGENHARIA CIVIL SABRINA AMARO 20201650021 CONSTRUÇÕES METÁLICAS E DE MADEIRA RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 1: TRAÇÃO EM BARRAS DE AÇO Pouso Alegre-MG 2023 RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 1: TRAÇÃO EM BARRAS DE AÇO Trabalho apresentado para a disciplina de Construções metálicas e de madeira como parte das atribuições da disciplina. Professora Eliane Sumário 1- Objetivo ............................................................................................................ 4 2- Introdução ........................................................................................................ 4 3- Materiais e métodos ....................................................................................... 4 4- Procedimento .................................................................................................. 5 5- Resultados ....................................................................................................... 6 6- Conclusão ...................................................................................................... 12 7- Referências .................................................................................................... 13 1. OBJETIVO O seguinte ensaio tem como objetivo a determinação das propriedades mecânica das barras de aço submetidas a uma força de tração e apresentar os resultados obtidos. Com base nesses resultados, será possível avaliar a qualidade do material testado e sua adequação para uso. 2. INTRODUÇÃO O ensaio de tração é um dos mais importantes ensaios mecânicos realizados em barras de aço. Ele consiste em aplicar uma força de tração progressivamente crescente em uma amostra de aço, até que ela se rompa. A partir desse ensaio, é possível obter informações sobre as propriedades mecânicas do material, como a resistência à tração, o módulo de elasticidade e o alongamento. Essas propriedades são afetadas pelo comprimento e formato do corpo de prova, bem como pela taxa de aplicação da carga. A resistência à tração é a maior tensão que o material pode suportar antes de se romper. O limite de escoamento é a tensão máxima que o material pode suportar sem sofrer deformação permanente. O módulo de elasticidade é a medida da rigidez do material, ou seja, sua capacidade de resistir a deformações elásticas. Já o alongamento é a medida da capacidade do material de se deformar antes de se romper. Os resultados obtidos no ensaio de tração em barras de aço são utilizados para avaliar a qualidade do material e sua adequação para uso em estruturas de engenharia civil. 3. MATERIAIS E MÉTODOS: 1) Foi utilizado o aparelho que realiza o ensaio de tração, geralmente chamado de “Máquina Universal de Ensaio”, a qual realiza outros tipos de ensaio como compressão flexão entre outros, pode-se observar na Figura 1. 2) Foram usadas barras de aço CA 50 com comprimento adequado segundo as normas da ABNT NBR ISSO 6892-1:2013 que dá as especificações de como dever ser feito os ensaios de tração quando se utiliza materiais metálicos. Figura 1: Máquina universal de ensaio Fonte: Autoria Própria 4. PROCEDIMENTO O ensaio foi realizado de acordo com a norma ABNT NBR ISO 6892-1 2013. O primeiro passo foi a preparação do corpo de prova, conferindo as características das barras de aço, como o seu material. Em seguida é feita a medição do diâmetro, executando esse procedimento em dois pontos e obtendo assim a média, e por último é feito marcações nas barras. Após a preparação do corpo de prova, é realizada a fixação na máquina de ensaio, garantindo que a amostra esteja centralizada e alinhada com a direção da força de tração. Em seguida, é iniciado o ensaio, aplicando-se uma carga gradualmente crescente na amostra, que é deformada axialmente. Durante o ensaio, são registrados os valores de força e deformação da amostra. Quando a força atinge seu valor máximo, a amostra entra em regime de ruptura e se rompe. A partir dos dados coletados durante o ensaio, é possível construir o diagrama de tensão-deformação, que representa a variação da tensão (força aplicada sobre a área da amostra) em função da deformação axial. A curva apresenta três principais regiões: a região elástica, a região plástica e a região de ruptura. Figura 2: Corpos de prova Fonte: Autoria Própria 5. RESULTADOS Como já citado no item 3, para a realização desse ensaio foi utilizado o aço CA- 50. Utilizamos 5 corpos de prova cilíndricos, seus dados estão apresentados na tabela abaixo: Tabela 1: Dados referente aos corpos de prova Corpo de prova Comprimento (cm) Diâmetro (mm) Massa (Kg) 1 70,60 12,5 0,666 2 70,90 12,5 0,666 3 70,90 5,00 0,110 4 70,30 5,00 0,108 5 68,80 10,00 0,412 Fonte: Autoria Própria Através do software acoplado a máquina de ensaio, foi possível observar vários parâmetros no que diz respeito as propriedades mecânicas do aço estudado, a seguir estão os resultados obtidos pelo equipamento: Tabela 1: Dados referente aos corpos de prova Corpo de prova Carga máxima (Kgf) Tensão máxima (Mpa) Alongamento (%) 1 9040 722,40 6,40 2 7670 612,90 5,64 3 970 484,50 1,55 4 1290 644,30 1,28 5 5430 678,00 6,10 Fonte: Autoria Própria Assim que os corpos de provas começam a receber as cargas de tração, vê- se no início do gráfico de deformação, abaixo estão os gráficos de carga x tempo dos corpos de prova: Figura 3: Gráfico de Carga x tempo do corpo de prova 1 Fonte: Autoria própria Figura 4: Gráfico de Carga x tempo do corpo de prova 2 Fonte: Autoria própria Figura 5: Gráfico de carga x tempo do corpo de prova 4 (Material frágil) Fonte: Autoria própria Figura 6: Gráfico de carga x tempo do corpo de prova 4 Fonte: Autoria própria Pode-se observar em todos os corpos de prova, a fase elástica ao qual é uma fase reversível, depois disso dá-se início a fase plástica onde nesta fase não há mais a possibilidade do material voltar ao seu estado inicial mesmo se que se retire a tenção aplicada, ao contrário da fase elástica, esta fase é designada como fase irreversível. Foi possível observar também o patamar de escoamento bem definido no gráfico e a partir daí pode-se observar um decaimento característico onde o material começa a se romper e finalmente é rompido como se observa nas figuras a seguir. Figura 7: Barra 1 após o rompimento Fonte: Autoria própria Figura 8: Barra 2 após o rompimento, o qual a corrosão interferiu Fonte: Autoria própria Figura 9: Barra 3 após rompimento Fonte: Autoria própria Não foi registrado a barra 4 e 5 após o rompimento 6. Conclusão Em conclusão, este ensaio demonstrou que com os resultados obtidos não foi possível comprovar a resistência a tração do material. Por outro lado, podemos comprovar as fases que descrevem e caracterizam as suas propriedades mecânicas. No corpo de prova 2 houve uma interferência da corrosão, o que fez com que a resistência do corpo de prova diminuísse, para que isso não ocorra é necessário pequenas adições de cobre. Em última análise, o objetivo do experimento não foi alcançado, devido às barras terem ficado muito tempo guardadas, dessa forma elas não estão de acordo com a norma. Porém o ensaio foi muito enriquecedor no que se refere ao aprendizado visto na teoria e somado na prática, foi visível as características do material e as suas reações quando exposto a cargas de tração. 7. REFERÊNCIAS ABNT NBR ISO 6892-1:2013 – ENSAIO DE TRAÇÃO http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/EngMec_NOTURNO/TM370/EstruturasMet %C3%A1licas_aula1.pdf https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/217019/mod_resource/content/1/Ensaio%20de%20Tra%C3%A7%C3%A3o.pdf http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/EngMec_NOTURNO/TM370/EstruturasMet%C3%A1licas_aula1.pdf http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/EngMec_NOTURNO/TM370/EstruturasMet%C3%A1licas_aula1.pdf https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/217019/mod_resource/content/1/Ensaio%20de%20Tra%C3%A7%C3%A3o.pdf https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/217019/mod_resource/content/1/Ensaio%20de%20Tra%C3%A7%C3%A3o.pdf 1. OBJETIVO 2. INTRODUÇÃO 3. MATERIAIS E MÉTODOS: 4. PROCEDIMENTO 5. RESULTADOS 6. Conclusão 7. REFERÊNCIAS
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