Os materiais

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Os materiais
Tensão e compressão
Fluxo das cargas
Figura 1: Sistema laje-viga-pilar-fundação
Fonte: http://equipedeobra.pini.com.br
 “O alongamento sob tração e o encurtamento sob compressão podem não ser visíveis a olho nu, mas sempre ocorrem, já que não há materiais estruturais completamente rígidos.”
	Mas o que é tração e compressão?
Tração e compressão
Figura 2: Desenho esquemático da força de tração e compressão no material 
Fonte: http://spartaepa.blogspot.com.br
Figura 3: Desenho esquemático da ação de uma força pontual centralizada na viga biapoiada
Fonte: Vanderlei R.D, Universidade Estadual de Maringá, Dep. Eng. civil
Em Janeiro de 2008 – Belo Horizonte
Edifício com estrutura mista – Concreto armado e alvenaria estrutural
25 anos 
3 pavimentos
Pilar P6 – Estribos em estado de deterioração corrosiva
Estudo de caso: Ruptura brusca de pilar
Estudo de caso: Ruptura brusca de pilar
Figura 4: Locação dos pilares da obra
Fonte: http://techne.pini.com.br
Estudo de caso: Ruptura brusca de pilar
Figura 5: Pilar rompido (P6)
Fonte: http://techne.pini.com.br
Figura 6: Blocos cerâmicos utilizados como alvenaria estrutural
Fonte: http://techne.pini.com.br
Estudo de caso: Ruptura brusca de pilar
Tabela 1 e 2 – Ultrassonografia dos pilares
	“ Vale ressaltar que, tão importante quanto ter um bom controle tecnológico do concreto, é fundamental a existência de uma cultura da manutenção periódica das estruturas de concreto armado, independentemente de suas características visuais mostrarem plena "saúde", assim como é importante manter controle sistemático quanto às condições de integridade das armaduras que compõem as estruturas, principalmente pilares.”
	Fonte: http://techne.pini.com.br
Elasticidade e plasticidade
	Elasticidade: fís propriedade de um corpo sofrer deformação, quando submetido à tração, e retornar parcial ou totalmente à forma original.
Conceito
Figura 7: Material elástico
Fonte: http://www.teusonhar.com.br
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	Plasticidade é a propriedade de um corpo mudar de forma de modo irreversível, ao ser submetido a uma tensão.
Conceito
Figura 8: Argila – material plástico
Fonte: http://www.ateliesj.com.br
“ A maioria dos materiais estruturais não só se comportam elasticamente como também, dentro de certos limites, apresentam deformações que aumentam proporcionalmente as cargas.”
 “Todos os materiais comportam-se com elasticidade se as cargas forem mantidas dentro de valores específicos limitados.”
 
 E se as cargas ultrapassarem esses valores?
Elasticidade e plasticidade
Deformações permanentes ou residuais
Comportamento plástico
Figura 9: Patologias devido à deformações na estrutura
Fonte: http://techne.pini.com.br
Figura 10: Colapso da estrutura
Fonte: http://www.engenhariacivil.com
Comportamento plástico
Figura 11: Revestimento danificado por movimentos na estrutura
Fonte: http://techne.pini.com.br
Figura 12: Alvenaria: Esmagamento dos blocos
Fonte: http://techne.pini.com.br
 
	“O valor das cargas sob as quais uma estrutura começa a se comportar plasticamente depende de uma série de condições, das quais a mais importante é a temperatura. O aço, que é o material estrutural mais forte disponível, torna-se plástico em altas temperaturas e perde resistência...”
Incêndio no edifício Grande Avenida – SP (1981)
Falta de segurança e manutenção do prédio
Deficiência nos equipamentos do Corpo de Bombeiros
Dano estrutural: Rompimentos de um dos pilares
Ferragem exposta - flambagem
Estudo de caso
Estudo de caso
Figura 13: Ruptura do pilar
Fonte: http://zonaderisco.blogspot.com.br
Figura 14: Incêndio do edifício
Fonte: http://zonaderisco.blogspot.com.br
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Estudo de caso
Figura 15: Reforço do pilar rompido
Fonte: http://zonaderisco.blogspot.com.br
O fator de segurança
O fator de segurança é a relação entre a carga de ruptura e a carga admissível;
É um número maior que 1 a fim de evitar maior possibilidade de falha;
Valores específicos dependem dos tipos de materiais utilizados e da finalidade pretendida da estrutura;
Conceito
	
“... O projetista de estruturas faz uso de um fator de segurança – que, na verdade, não passa de um ‘fator de ignorância’ – que pode chegar ao valor 5. Nesse caso, a estrutura pode ser sobrecarregada cinco vezes antes de entrar em colapso.”
O aço
“ ... o aço é o material mais forte que pode ser adquirido pelo menor preço.”
O aço
Figura 16: Torre da Sears, Chicago
Fonte: http://www.lmc.ep.usp.br
Figura 17: Ponte Humber, Grã-Bretanha
Fonte: https://pt.wikipedia.org
Figura 18: West Gate Bridge, Austrália
Fonte: http://sallyhanreck.com/archives/1759
“... há muito que se levar em consideração a respeito do aço além das cargas e resistência. ”
Temperatura
Laminação
Fadiga
Concreto armado
 O concreto é um material que apresenta alta resistência às tensões de compressão, porém apresenta baixa resistência à tração.
Concreto armado
Figura 19: Concreto
Fonte: http://www.imacicol.com.br
Figura 20: Armação
Fonte: http://www.archiproducts.com
 “ Apesar de ser ideal para construção, o concreto também possui algumas propriedades indesejáveis.”
Figura 21: Fissuração tipicamente causada por retração plástica em um concreto recém-lançado em uma laje
Fonte: http://www.tecnikaengenharia.com.br
Figura 22: Pequenas e incômodas fissuras devido a evaporação mais rápida que a exsudação.
Fonte: http://propriedadesdoconcreto.blogspot.com.br
Figura 23: Fissuras e desplacamentos de concreto podem ser provocados pela corrosão da armadura.
Fonte: http://techne.pini.com.br/
Concreto Protendido
 “A protensão é a técnica mais recente desenvolvida para aperfeiçoar o desempenho do concreto armado.”
Figura 24: Desenho esquemático da técnica de protensão em vigas
Fonte: http://maisumaengenharia.blogspot.com.br
 	A operação de protensão é aplicada através de macacos hidráulicos e bombas de alta pressão. Normalmente, é composta pelas etapas de preparação, colocação do equipamento, protensão das cordoalhas, cravação e acabamento.
	“Os plásticos podem ser tão fortes quanto o aço, tanto em tração quanto em compressão, podem ter comportamento elástico ou plástico e são praticamente indestrutíveis.”
	E por que não tem aplicações estruturais importantes?
Os plásticos
SALVADORI, Mario. Porque os Edifícios Ficam de Pé. São Paulo: Martins Fontes, 2006
Elementos de transição. Disponível em: <http://equipedeobra.pini.com.br> Acesso em: 22/08/15
Vanderlei R.D, Capítulo 5: Compressão, Universidade Estadual de Maringá, Departamento de engenharia civil
Colapso estrutural: ruptura brusca de pilar. Disponível em: <http://techne.pini.com.br> Acesso em: 22/08/15
Recuperação de estruturas de concreto armado exige planejamento e documentação dos serviços. Disponível em: <http://techne.pini.com.br> Acesso em: 22/08/15
Materiais elásticos. Disponível em: <http://www.teusonhar.com.br> Acesso em 25/08/15
Materiais plásticos. Disponível em: <http://www.ateliesj.com.br> Acesso em: 25/08/15
O mecanismo de vibração de estruturas. Disponível em: <http://www.engenhariacivil.com> Acesso em: 26/08/15
Acidentes, Desastres, Riscos, Ciência e Tecnologia. Disponível em: <http://zonaderisco.blogspot.com.br> Acesso em: 22/08/15 
Torre Sears. Disponível em: <http://www.lmc.ep.usp.br> Acesso em 22/08/15
Referências
Ponte Humber. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org> Acesso em 22/08/15
New Photos of West Gate Bridge Tragedy On 40th Anniversary. Disponível em: <http://sallyhanreck.com/archives/1759> Acesso em 23/08/15
Dicas de construção. Disponível em: <http://www.imacicol.com.br> Acesso em 23/08/15
Barra, varão, estribo de aço para betão armado. Disponível em: <http://www.archiproducts.com> Acesso em 23/08/15
Impacto da temperatura do cimento na temperatura do concreto e medidas para prevenir a retração plástica. Disponível em: <http://www.tecnikaengenharia.com.br> Acesso em 25/08/15
Concreto: propriedades, descobertas e
casos interessantes. Disponível em: <http://propriedadesdoconcreto.blogspot.com.br> Acesso em 25/08/15
O que é concreto protendido? Disponível em: <http://maisumaengenharia.blogspot.com.br> Acesso em 25/08/15
Referências
	
	“Um bom engenheiro deve, evidentemente, ter conhecimento, mas também deve desconfiar de forma inteligente.”
OBRIGADA!