Materiais Metálicos na Construção Civil

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Prof. Dr. Jerônimo Andrade Filho
 MATERIAIS METÁLICOS
Os materiais metálicos são amplamente utilizados na construção civil.
Esses materiais metálicos são resultantes da combinação de mais de um elemento químico e a esta junção chamamos de ligas.
“Para efeitos de definição podemos dizer que as ligas metálicas são materiais resultantes da combinação de dois ou mais metais entre si ou com outros elementos químicos, com objetivo de modificar as propriedades dos metais puros ou atribuir-lhe outras propriedades.”
EXEMPLOS:
AÇO: resultante da junção do ferro e do carbono(cerca de 2,0%)
FERRO FUNDIDO: resultante da junção do ferro e do carbono(maior que 2,0%)
BRONZE: junção do cobre e do estanho
 
 Estes materiais apresentam ELEVADA RESISTÊNCIA MECÂNICA, EXCELENTE CONDUTIVIDADE TÉRMICA E ELÉTRICA.
EXEMPLOS:
AÇO: resultante da junção do ferro e do carbono(cerca de 2,0%)
FERRO FUNDIDO: resultante da junção do ferro e do carbono(maior que 2,0%)
BRONZE: junção do cobre e do estanho
 
 Estes materiais apresentam ELEVADA RESISTÊNCIA MECÂNICA, EXCELENTE CONDUTIVIDADE TÉRMICA E ELÉTRICA.
Para a construção civil umas das ligas metálicas mais importantes é o AÇO
 “O aço é a liga ferro-carbono obtida a partir do alto-forno, por via líquida. Na sequência do processo de fabricação, recebe a adição de outros elementos em proporções que vão identificar em cada mistura, um aço diferente.”
Minério de ferro → a hematita é o principal minério, um óxido fundamental composto de Fe, Si e O .
Carvão → Pode ser vegetal ou mineral: combustível, redutor do óxido e fornecedor de carbono.
Calcário → Atua reagindo com as impurezas da mistura
Ferro liga → constitui-se como matéria-prima pronta para ser adicionada em uma fase mais adiantada da fabricação do aço. (Mg, Si, Mn, Ni)
 
 
 
Após o processo de refino/purificação o aço deve adquirir forma em função da ação mecânica. Os métodos utilizados são:
Laminação
Forjamento http://www.youtube.com/ watch?v=XBFWDD7Y8-U
Estampagem
Ligotamento contínuo
Moldagem em formato definitivo 
COMO O AÇO É UTILIZADO NA CONTRUÇÃO CIVIL?
Chapas metálicas
são produtos oferecidos pelas indústrias metalúrgicas em medidas padronizadas. Podem ser laminados a frio com espessuras entre 0,3 e 3,0 mm ou à quente com espessuras compreendidas entre 1,2 e 6,0 mm.
COMO O AÇO É UTILIZADO NA CONTRUÇÃO CIVIL?
Aços estruturais
Os aços estruturais são laminados a quente, normalizados e padronizados, tendo como propriedade importante as suas características mecânicas e utilizados em projeto estrutural de edificações.
COMO O AÇO É UTILIZADO NA CONTRUÇÃO CIVIL?
Barras e fios de aço
As barras e fios de aço (Figura 5.14) para concreto armado são identificados por CA (Concreto Armado), seguido de um número (25, 50 ou 60) que identifica a categoria de resistência de escoamento desse material em kgf/mm2 .
As barras de aço CA-25 e CA-50 são aços laminados a quente e não recebem nenhum tipo de tratamento após a laminação. Suas características mecânicas são alcançadas apenas pela adequada proporção de seus componentes.
Os fios de aço CA-60 são obtidos a partir do aço CA-50, quando submetidos à trefilação ou à laminação a frio.
PROPRIEDADES MECÂNICAS/ENSAIOS
Nos ensaios mecânicos, os corpos de prova são solicitados por esforço de tração, compressão, torção e flexão, geralmente até a ruptura, com carregamento dinâmico ou estático por meio de máquina universal de ensaio. 
O ensaio de tração consiste em alongar um corpo de prova de comprimento l e seção reta transversal S, por meio de uma máquina de tração.
 
PROPRIEDADES MECÂNICAS/ENSAIOS
Ductilidade – propriedade que identifica a capacidade do material de se deformar plasticamente antes de se romper, tanto em ensaio de tração, quanto em ensaio de compressão. Material que apresenta grande deformação plástica é chamado de dúctil.
Fragilidade – propriedade que identifica o comportamento do material que se rompe sem apresentar deformações plásticas perceptíveis. Não confunda fragilidade com “fraqueza”, pois muitos materiais são frágeis e, no entanto, só se rompem sob elevadas cargas, como concreto, ferro fundido e muitos aços
 
PROPRIEDADES MECÂNICAS/ENSAIOS
 
Maleabilidade – propriedade que identifica material passível de ser transformado em lâmina. Por esta propriedade vários tipos de aços são conformados, principalmente os perfis estruturais, que são tenazes, dúcteis e maleáveis. Também o Au, Ag e Pb são metais maleáveis, porém, não tenazes
Tenacidade – propriedade que identifica a capacidade de um corpo em absorver energia de impacto sem ruptura
Resiliência – propriedade que identifica no material a sua capacidade de absorção de energia na zona elástica, ou seja, absorção de energia pelo material sem que isso lhe cause deformações residuais
Prof. Dr. Jerônimo Andrade Filho
 MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO CIVIL
DEFINIÇÃO: 
Bio polímero de origem vegetal proveniente de vegetais superiores os apresentam estruturas completas de raízes, caule, folhas e flores.
• Celulose: 60% 
• Lignina: 25% 
• Outras substâncias: 15% 
Outras substâncias: óleos, resinas, açúcares, amidos, 
substâncias nitrogenadas, sais orgânicos e áci dos orgânicos. 
MADEIRA
Histórico
Juntamente com a argila é um dos materiais mais antigos utilizados pelo homem;
Foi extremamente difundido em função do seu caráter renovável
Propiciou a construção de edificações mais resistentes em função das suas características mecânicas 
Apesar do seu uso predatório, ainda apresenta grande potencial de utilização.
MADEIRA
MADEIRA
Utilização na construção civil
Utilização em coberturas
Na fabricação de formas para concreto
Esquadrias para construção civil
Transposição de obstáculos
Cimbramento 
ELEMENTOS DE UMA COBERTURA
ELEMENTOS DE UMA COBERTURA
MADEIRA
Caracterização 
Resistência mecânica tanto a esforços de compressão quanto a esforços de tração na flexão;
Resiste a choques e esforços dinâmicos;
Isolante térmico, acústico, dielétrico quando seca;
Pode ser modificada e estruturada com ferramentas simples;
Custo reduzido de produção e manutenção;
Infinidade de padrões estéticos e decorativos.
MADEIRA
Origem
FLORESTAS NATURAIS 
• Melhor qualidade da madeira; 
• Elevado custo (distância dos grandes centros). 
FLORESTAS INDUZIDAS 
• Reaproveitamento de áreas desmatadas; 
• Madeira passa a ser um tipo de lavoura; 
• Baixo custo; 
• Recomposição parcial do meio ambiente.
 
MADEIRA
Resistência a impactos; 
• Bom isolante térmico e acústico; 
• Baixa deformação quando submetida a altas 
temperaturas; 
• Potencial para diversificados usos; 
• Vida útil prolongada (preservação e manutenção); 
• Utilização no estado natural
VANTAGENS
MADEIRA
Material heterogêneo; 
• É bastante vulnerável aos agentes externos; 
• Material inflamável; 
• Variações dimensionais (umidade); 
• Formas e dimensões limitadas (alongada); 
• Deterioração: quando em ambientes que favorecem o 
desenvolvimento de predadores; 
DESVANTAGENS
CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS
MACIÇAS
Madeira bruta
Madeira serrada
INDUSTRIALIZADAS
Madeira laminada e colada
Madeira compensada
Madeira aglomerada
CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS
 Madeira verde
acima do ponto de saturação, mais de 30%;
 
• Madeira semi –seca
abaixo do ponto de saturação, porém com h ≥ 23%;
 
• Madeira comercialmente seca : 18% ≤ h