Rompimento Barra de aço

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SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 3 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ...................................................................... 4 
3. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................... 5 
 
 3.1. MATERIAIS UTILIZADOS .............................................................................. 5 
 
 3.2. MÉTODOS ........................................................................................................... 6 
4. DADOS E CÁLCULOS ...................................................................................... 8 
5. ANÁLISES E DISCUSSÕES .............................................................................. 9 
REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 10 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
 
O presente relatório apresenta os resultados e discussões, bem como métodos e 
materiais utilizados em aula prática na disciplina de Estruturas de Madeira e Aço do 4º B 
do curso de Engenharia Civil. 
A aula foi realizada no dia 11 de outubro de 2017 onde foi realizado 
procedimentos para ensaios, para se chegar então a valores de resistência à tração do aço, 
realizados de acordo com as normas da ABNT NBR ISO 6892 (Materiais metálicos 
ensaio de tração. Parte 1 método de ensaio à temperatura ambiente - 2013) e NBR 7480 
(Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado especificação - 2007). 
 Desta forma, este relatório tem o fim de apresentar principalmente os resultados 
alcançados com os dados obtidos em aula. 
 
FIGURA 1 - Teste de resistência de uma Barra de Aço 
 
 
 
 
 
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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
2.1. ENSAIOS DE TRAÇÃO 
Os ensaios de tração do aço são de grande importância para o controle da 
qualidade do mesmo para sua produção, criando então uma maior segurança em seu 
emprego. 
Segundo Ms. Célio “o conhecimento da capacidade de resistência a tração do 
material é de suma importância para o desenvolvimento de peças ou estruturas em geral, 
já que tendo conhecimento da carga pode-se determinar o dimensionamento correto para 
a estrutura”. 
Célio ainda explica diz que “o ensaio de tração consiste em submeter o 
material a um esforço que tende a alongá-lo até a ruptura. Os esforços ou cargas são 
medidos na própria máquina de ensaio. No ensaio de tração o corpo é deformado por 
alongamento, até o momento em que se rompe. Os ensaios de tração permitem conhecer 
como os materiais reagem aos esforços de tração, quais os limites de tração que suportam 
e a partir de que momento se rompe”. 
 
2.1.1. ESTRICÇÃO 
É dada como a redução da área da seção transversal de um corpo de prova ou 
então uma estrutura metálica, sujeita esta a tração, ocorrendo a partir do limite de 
resistência. A tensão é concentrada nesta região, levando o corpo de prova ou estrutura 
metálica a ruptura. 
É usada ainda como medida da ductibilidade, sendo assim, quanto maior for 
a estricção, mais dúctil é considerado o material. É tida somente como uma característica 
do comportamento do material, não como uma característica do material em si. É dada 
por: 
 
Estricção = [(Af – A0)/ A0] x 100 
 
 
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2.1.2. TENSÃO 
É dada como uma medida de força interna por unidade de área, para um corpo 
deformável. 
As tensões classificam-se como de tração, de compressão (tensões normais) 
ou 
de cisalhamento (tensão tangencial ou de corte), sendo a de tração objeto do 
nosso estudo. É encontrada pela seguinte expressão: 
 
 
2.1.3. ALONGAMENTO 
É um aumento do comprimento de um material, que está sendo submetido a 
um ensaio de tração. Pode ser medido em qualquer etapa do ensaio. É encontrado pela 
equação: 
 
. 
 
 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1. MATERIAIS UTILIZADOS 
 
 Para o ensaio foi utilizado: 
• 1 barra de aço 10 mm CA-50; 
• 1 barra de aço de 6,3 mm CA-50; 
• 1 paquímetro; 
• 1 balança; 
• 1 prensa hidráulica (conforme figura 1); 
• Trena de aço. 
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3.2. MÉTODOS 
 
Seguindo atividades preestabelecidas, as mesmas se deram na seguinte 
sequência: 
1) Primeiramente houve um breve levantamento de dados, onde as barras foram 
selecionadas, pesadas, medidas e marcadas; 
 
FIGURA 2 - Levantamento de Dados de cada Barra 
 
 
FIGURA 3 - Medições de Diâmetro 
 
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2) Após cada barra, uma por vez, foi fixada na prensa através das garras, com um 
transpasse de 5 cm da barra em cima e em baixo dos travamentos da barra na 
prensa (garras), seguindo critérios de norma; 
 
FIGURA 4 - Fixação das barras na Prensa e medição do transpasse 
 
3) Em seguida houve medição de distância do vão entre garra superior e inferior 
da prensa para alimentar o software da máquina para obtenção dos gráficos e 
outros dados, também uma barra por vez; 
4) Após iniciou-se o ensaio de cada barra até seu rompimento, uma barra por vez; 
5) Por fim, após o rompimento, foram levantados os demais dados para 
complementação dos cálculos do relatório. 
 
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FIGURA 5 - Barra Rompida 
 
FIGURA 6 - Dados obtidos pós ensaio e levantados pelo Software e Prensa 
 
 
 
4. DADOS E CÁLCULOS 
Todos os cálculos realizados para este relatório foram elaborados via Excel, 
de acordo com as fórmulas cedidas em aula e obtidas em pesquisa teórica, onde os dados 
obtidos bem como os resultados dos cálculos podem ser vistos em planilha a seguir: 
 
 
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Ø Barra Comp/Medido Peso Ø Rompida Comp/Ruptura Carga Máxima
6,30 mm 63,00 cm 975,00 mm 238 g 3,69 mm 71,41 mm 3880 Kgf
10,00 mm 100,00 cm 1000,00 mm 584 g 6,30 mm 113,88 mm 7200 Kgf
Lf 71,41 mm
Lo 63,00 cm A % 13,35%
F 3880 Kgf
A 3,11567E-05 m²
Af 1,06886E-05 m² T 1,25E+08 Kgf/m²
Ao 3,10959E-05 m²
m 0,24 Kg
L 0,975 m E % 66%
Yaço 7850,00 Kg/m³
Lf 113,88 mm
Lo 100,00 cm A % 13,88%
F 7200 Kgf
A 7,85E-05 m²
Af 3,11567E-05 m² T 9,17E+07 Kgf/m²
Ao 7,43949E-05 m²
m 0,58 Kg
L 1,000 m E % 58%
Yaço 7850,00 Kg/m³
Barra 10 mm
Alongamento
Estricção
Tensão
Dados Barras
Tensão
Estricção
Alongamento
Barra 6,3 mm
 
 
 
5. ANÁLISES E DISCUSSÕES 
 
Com o ensaio em laboratório, foi percebido na prática a diferença entre a barra 
de 8mm para a barra de 10mm quanto ao tempo de ruptura e também na deformação 
elástica entre ambas. A barra de 10mm, com diâmetro maior levou um maior tempo até 
sua ruptura resultando em um estado de deformação maior. 
Foi observado que o aço por ter uma mistura de momento elástico com 
momento plástico, apresentou até sua ruptura um primeiro estágio, com comportamento 
elástico e após um estágio de deformação, agora plástica, alongando-se e ocasionando 
uma perca de seção, significando ai que houve uma ultrapassagem de sua capacidade. 
Também foi observado que por se tratar do mesmo tipo de aço para ambas 
barras, CA-50, os resultados foram também muito próximos no Alongamento e Estricção, 
variando bastante a Tensão, por se tratar de bitolas diferentes. 
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REFERÊNCIAS 
 
 Material Diático. Disponível em <www.cimm.com.br/portal/material_didatico> Acesso 15 de 
Outubro 2017 
 
Ruckert, Cassius O. F. Terra. Ensaios Mecânicos dos Materiais – Tração. Disponível em 
<https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/217019/mod_resource/content/1/Ensaio%20de%20Tr
a%C3%A7%C3%A3o.pdf> Acesso 15 de Outubro de 2017 
 
NBR 7480 - Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado – Especificação. 
2007 
 
Célio, José. Ensaio 03 – Tração. Disponível
em 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABXT0AI/relatorio-resistencia-dos-materiais-ensaio-
tracao> Acesso 15 de Outubro de 2017