Aula01 introdução

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS, HUMANAS E TECNOLÓGICAS 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
PROF. JANIELLY KALINE DE O. FERREIRA 
1 
ESTRUTURAS METÁLICAS 
-INTRODUÇÃO- 
Prof. JANIELLY KALINE DE O. FERREIRA 
ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO 
 
Definição 
Tipos de Aços Estruturais 
Propriedades Mecânicas 
Tipos de Elementos Estruturais em Aço 
Elementos Constituintes da Seção “I” 
Método dos Estados Limites 
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DEFINIÇÕES 
 
 Os aços estruturais são aqueles que, devido a sua 
resistência, ductilidade, e outras propriedades, são 
utilizados em elementos estruturais que suportam e 
transmitem esforços mecânicos. 
 
 A sua classificação pode ser feita sob diversas formas, 
onde podemos citar suas propriedades mecânicas, 
quantidade de carbono, elementos de liga etc. 
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DEFINIÇÕES 
 
 O aço é uma liga de ferro e carbono com outros 
elementos, tais como: cobre, níquel, silício, manganês, 
fósforo, enxofre, molibdênio, etc; 
 
 O carbono aumenta a resistência do aço, porém o 
torna mais duro e frágil. 
 
 Estes elementos são adicionados para desenvolver 
uma resistência desejada: 
 Ductilidade; 
 Soldabilidade; 
 Resistência à corrosão. 
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TIPOS DE AÇOS ESTRUTURAIS 
 
 De acordo com a sua composição química e 
propriedades mecânicas, pode-se dividir os aços 
estruturais em: 
 
 Aço Carbono 
 Aços de Baixa Liga 
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TIPOS DE AÇOS ESTRUTURAIS 
 
Aço Carbono 
 
 São os mais utilizados nas estruturas metálicas 
(Carbono está relacionado a resistência); 
 
 Nas estruturas usuais o teor de carbono equivalente 
máximo é de 0,45%; 
 
 O aumento do teor de carbono aumenta a 
resistência mecânica, porém diminui a ductilidade, 
tornando-se mais quebradiço e reduzindo sua 
soldabilidade; 
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TIPOS DE AÇOS ESTRUTURAIS 
7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Teor de elementos de liga em Aços Carbono 
TIPOS DE AÇOS ESTRUTURAIS 
 
Aços de Baixa Liga 
 
 São aços carbono acrescidos de elementos de liga 
em pequenas quantidades, tais como: manganês, 
nióbio, silício, etc. 
 
 Estes elementos provocam um aumento da 
resistência do aço, tanto mecânica como à corrosão 
atmosférica. 
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TIPOS DE AÇOS ESTRUTURAIS 
 
Aços de Baixa Liga 
 
 Aumentar a resistência mecânica, tornando possível o 
emprego de seções mais leves; 
 
 Melhorar a resistência à corrosão atmosférica; 
 
 Melhorar a resistência ao choque e o limite de fadiga; 
 
 Elevar a relação do limite de escoamento para o limite 
de resistência à tração, sem perda apreciável da 
ductilidade. 9 
TIPOS DE AÇOS ESTRUTURAIS 
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 Submetendo um corpo de prova padrão a uma 
força de tração crescente, verifica-se que o mesmo 
sofre uma deformação progressiva de extensão. 
 
 
 
 
PROPIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS 
ESTRUTURAIS 
Deformação em 
corpo de prova 
submetido à 
tração 
 
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 A relação entre a tensão aplicada (σ = N/A) e a 
deformação linear específica (ε =Δl/l), fornece o 
diagrama tensão-deformação. 
 
PROPIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS 
ESTRUTURAIS 
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PROPIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS 
ESTRUTURAIS 
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PROPIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS 
ESTRUTURAIS 
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fp = limite de proporcionalidade; 
 
 Material trabalha no regime elástico-linear, ou 
seja, segue a Lei de Hooke; 
 
 Deformação linear específica é proporcional à 
tensão; 
 
 Constante de proporcionalidade é denominada de 
módulo de deformação longitudinal (E), ou 
Módulo de Young. 
 
PROPIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS 
ESTRUTURAIS 
Principais Propriedades Mecânicas 
 
 Elasticidade; 
 Plasticidade; 
 Ductilidade; 
 Tenacidade; 
 Dureza; 
 Fragilidade; 
 Resiliência; 
 Fadiga. 
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PROPIEDADES MECÂNICAS DOS AÇOS 
ESTRUTURAIS 
 Capacidade que alguns materiais 
possuem de se deformarem antes da 
ruptura, quando sujeitos a tensões 
elevadas. 
 Oposto da ductilidade. 
 Capacidade que o material possui de 
retornar ao seu estado inicial após o 
descarregamento, não apresentando 
deformações residuais. 
 Deformação permanente 
provocada por tensão igual ou 
superior ao limite de escoamento. 
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TIPOS DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM AÇO 
Laminados planos quando uma 
das dimensões (espessura) é muito 
menor que as demais. 
Quando o diâmetro é muito menor que o 
seu comprimento. As barras que 
possuem seção transversal redondas são 
geralmente empregas nas estruturas 
metálicas como tirantes, 
contraventamentos e chumbadores.. 
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TIPOS DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM AÇO 
 Peças que apresentam grande eficiência estrutural. 
o Perfis Laminados: H, I, C, L. 
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TIPOS DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM AÇO 
 São elementos que surgiram de forma a suprirem as 
limitações impostas pelos perfis laminados tipo I. 
 
 Peças que apresentam grande eficiência estrutural. 
o Perfis Soldados: H, I, L. 
Estados Limites 
 
 Um Estado Limite ocorre sempre que a 
estrutura deixa de satisfazer um dos seus 
objetivos. 
 
Estados Limites últimos; 
 
Estados Limites de Utilização. 
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MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 
Estados Limites 
 
 Os Estados Limites últimos estão associados à 
ocorrência de cargas excessivas e 
consequentemente colapso da estrutura devido a: 
 
 Perda de equilíbrio como corpo rígido; 
 Plastificação total de um elemento estrutural ou de 
uma seção; 
 Ruptura de uma ligação ou seção; 
 Flambagem em regime elástico ou não; 
 Ruptura por fadiga. 
 
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MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 
Estados Limites 
 
Os Estados Limites de Utilização 
(associados a cargas em serviço) 
 
 Deformações excessivas; 
 
 Vibrações excessivas. 
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MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 
 A garantia de segurança no método dos estados limites 
é traduzida pela equação de conformidade, para cada 
seção da estrutura: 
 
 
 
 A solicitação de projeto Sd deve ser menor que a 
resistência de projeto Rd. 
 
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MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 
 De acordo com a NBR 8800/08, as 
combinações de cargas normais e 
aquelas referentes a situações 
provisórias de construção podem ser 
dadas por: 
 
 
 As ações excepcionais (E), tais como 
explosões, choques de veículos, 
efeitos sísmicos etc., são combinadas 
com outras ações de acordo com a 
equação: 
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MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 
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MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 
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MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 
‘ 
 
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