ARTIGO FINAL TCC 2

Prévia do material em texto

25
 ESTRUTURAS METÁLICAS
Alex José Voltolini
Carla Adriane dos Santos
Faculdade Metropolitana de Rio do Sul – UNIASSELVI/FAMESUL
Curso – Trabalho de Graduação
20/06/2019
RESUMO 
O propósito desse trabalho é realizar estudo de dados, desenvolvimento, montagem de uma estrutura feita com aço, e também mostrar sua viabilidade diante outros processos convencionais que estão no mercado a anos, como as estruturas feitas em madeira e concreto armado.
As estruturas metálicas vêm em grande crescente nos últimos anos, não é por menos, o aço é um material que, quando dimensionado corretamente, se adapta em qualquer tipo de construção, além de ser um material muito resistente, e esteticamente muito bonito, dando uma aparência moderna ao ambiente.
As propriedades mecânicas são especialmente importantes na engenharia estrutural. Para sabermos as propriedades mecânicas do aço, é preciso que o mesmo passe por um processo de ensaios mecânicos, que são os ensaios de tração, compressão, flexão, torção e cisalhamento.
Comparando com as estruturas em concreto armado, podemos notar que as estruturas em aço quando bem projetadas e dimensionadas, estão bem a frente por diversos fatores, esses são, o tempo de obra, diminuição de desperdício de matéria prima, diminuição dos erros no projeto e também na execução, melhor estética, entre outros.
 
 
Palavras-chave: Estrutura, aço e concreto armado.
1 INTRODUÇÃO
As estruturas metálicas estão em grande evolução no ramo da construção civil, vem crescendo com o tempo e tomando lugar de outros tipos de estruturas de construção, como, estruturas em madeiras e em concreto armado. O aço é um material muito interessante e útil na engenharia atual, pode ser feito uma grande variedade de tipos e formas, cada qual atendendo eficientemente a uma ou mais aplicações. 
Esta variedade decorre da necessidade de contínua adequação do produto às exigências de aplicações específicas que vão surgindo no mercado, seja pelo controle da composição química, seja pela garantia de propriedades específicas ou, ainda, na forma final (chapas, perfis, tubos, barras, etc.). 
A primeira impressão que se tem, em valores, é que as estruturas metálicas são um pouco mais caras que a estrutura em concreto. Más analisando melhor num contexto geral as estruturas metálicas estão em vantagem por vários fatores.
As estruturas metálicas levam vantagem em alguns fatores, um deles é o tempo de construção, que é mais rápido pelo fato de que o material chega no canteiro de obra pronto para ser montado, e sem necessidade de tempo de cura. Também deve ser analisado que nas estruturas metálicas pode ser montado mais de uma parte por vez, já no concreto armado é necessário por exemplo ter o fundamento todo finalizado para que se inicie a construção da estrutura. Outra vantagem é o peso das estruturas, onde o aço leva uma grande vantagem.
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 Objetivo geral
Apresentar todo o processo de fabricação de estruturas metálicas desde o projeto até montagem e comparar a viabilidade deste tipo de estrutura com outras soluções disponíveis no mercado. 
1.1.2 Objetivos específicos
Apresentar propriedades mecânicas do aço;
Apresentar o estudo das ações;
Apresentar os componentes estruturais;
Apresentar os processos de fabricação;
Apresentar tratamento de proteção contra corrosão e incêndio;
Apresentar as vantagens e desvantagens das estruturas em aço;
Comparar de estruturas em aço com estruturas de concreto armado.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O trabalho apresentado, é uma base teórica sobre o tema estruturas metálicas, onde apresenta desde as propriedades mecânicas do aço estrutural utilizado na fabricação de estruturas dos mais variados tipos e segmentos, com uma grande preocupação a resistência a esforços e também a degradações provocadas pelo contato desses aços com o meio ambiente, umidade e até mesmo com o fogo. Nesses casos falaremos também dos meios de proteção contra corrosão e também contra incêndio.
Essa pesquisa será realizada em livros, artigos, trabalhos já realizados e também por visitas a empresas que realizam esse tipo de serviço, para levantamento de dados que trarão mais sentido a tese levantada. A pesquisa será concentrada mais na parte teórica, mostrando todo o processo de fabricação das estrutura até a montagem em campo, e por fim, realizar um comparativo amplo das estruturas metálicas e estruturas em concreto armado, mostrando a viabilidade do aço.
2.1 PROPRIEDADE MECÂNICA DOS AÇOS
	É muito importante estudar as propriedades mecânicas dos aços para escolher o material adequado para cada aplicação em um determinado projeto. As propriedades mecânicas definem o comportamento de um material quando é sujeito a determinados esforços mecânicos, relacionadas a capacidade do material resistir aos esforços aplicados, sem sofrer alguma deformação ou até mesmo se romper. 
A resistência mecânica e o modulo de elasticidade caracterizam as deformações que um corpo sofre quando uma determinada força é aplicada sobre ele. Outras propriedades mecânicas são a ductilidade, fragilidade, tenacidade, elasticidade dilatação, fluência e fadiga. (PFEIL, 2009, p. 16)
Denomina-se ductilidade a capacidade de o material se deformar sob a ação das cargas. Os aços dúcteis, quandosujeitos a tensões locais elevadas. sofrem deformações plásticas capazes de redistribuir as tensões. Esse comportamento plástico permite, por exemplo, que se considere numa ligação parafusada distribuição uniforme da carga entre parafusos. Além desse efeito local, a ductilidade tem importância porque conduz a mecanismos de ruptura acompanhados de grandes deformações que fornecem avisos da atuação de cargas elevadas. A ductilidade pode ser medida pela deformação unitá1ia residual após ruptura do material. As especificações de ensaios de materiais metálicos estabelecem valores mínimos de elongação unitária na ruptura para as diversas categorias de aços. (PFEIL, 2009, p 16) 
Os aços podem se tornar frágeis por alguns fatores como, temperatura ambiente baixa, efeitos térmicos locais, que são causados muitas vezes, por solda elétrica. O estudo da fragilidade dos materiais é muito importante, pois o aço se rompe sem aviso, e historicamente provocou vários acidentes por causa da fragilidade do aço, muitas vezes por um procedimento inadequado de soldagem. O início da fratura ocorre quando uma tensão ou deformação se desenvolve em um ponto onde o material por algum momento perdeu sua ductilidade. (PFEIL, 2009, p. 16)
A tenacidade corresponde a capacidade que um material tem de absorver sua energia até sua fratura. De forma pratica ela corresponde a área sob a curva tensão-deformação, para cada um dos materiais. Essa condição é válida quando se considera uma pequena taxa de deformação, ou seja para condição estática. Um material é considerado tenaz quando possui tanto resistência quanto ductilidade, muitas vezes, os materiais dúcteis são mais tenazes do que os frágeis. Para condições dinâmicas de carregamento, isto é, elevada taxa de deformação, e quando um ponto de concentração de tensão este presente, a tenacidade ao entalhe é determinada por meio de ensaios de impacto. (PFEIL, 2009, p. 17)
A plasticidade está relacionada a deformação permanente que ocorre nos materiais, causada pela ruptura das ligações inter atômicas, isto é, as deformações não desaparecem quando a carga é retirada. A partir desse ponto, não há mais a existência da proporcionalidade entre a tensão e a deformação, ou seja, a lei de hooke não é mais válida. Para o projeto, geralmente emprega-se a resistência ao escoamento, pois, após esse ponto uma estrutura já apresenta uma deformação plástica significativa, comprometendo as suas características de funcionalidade e segurança. (PFEIL, 2009, p. 17)
2.2 ENSAIOS MECÂNICOS
Para determinar as propriedades mecânicas do aço são feitos ensaios mecânicos, realizados através de um controle de qualidade com máquinas especificas, para que determinados materiais são sujeitos a esforços para assim, através dos resultados, fazer uma análise geral do material. 
Existem vários tipos de ensaios mecânicos, entre eles, estão os ensaios de tração, compressão, torção, flexão e cisalhamento, que são os principais ensaios em que as estruturas metálicas estão sujeitas. Esses ensaios são feitos com corpos de prova, esses feitos normalmente com base em normas técnicas, para garantir que os resultados sejam comparáveis.
2.2.1 Ensaio de tração
O ensaio de tração consiste em aplicar uma força uniaxial no material, tendendo-o a alongá-lo até o momento de sua fratura. Conforme mostra na figura 1 o corpo de prova é fixado pelas suas extremidades nas garras de fixação da máquina de tração. O corpo de prova é então submetido a um esforço, aplicando uma carga gradativa e registrando cada valor de força correspondente a um diferente tipo de alongamento do material. O ensaio termina quando o material se rompe. Os resultados obtidos através do ensaio de tração são “plotados” (fornecidos pela própria máquina de ensaio) em um gráfico chamado de tensão x deformação (σ x ε). (ZOLIN, 2011, p. 36)
FIGURA 1 - ENSAIO DE TRAÇÃO
 Fonte: Ebah (2018) 
2.2.2 Ensaios de compressão
Nos ensaios de compressão os corpos de prova são submetidos a esforços axiais para dentro, distribuída de modo uniforme em toda seção transversal do corpo de prova, conforme esta ilustrado na figura 2. Da mesma forma que o ensaio de tração, o ensaio de compressão pode ser realizado na máquina universal de ensaios com adaptação de duas placas lisas, uma fixa e outra móvel, onde é posto o corpo de prova para que seja realizada a compressão. (ZOLIN, 2011, p. 42)
FIGURA 2 - ENSAIO DE COMPRESSÃO
 Fonte: Ebah (2018)
2.2.3 Ensaio de torção 
O ensaio de torção consiste em uma aplicação de esforço no sentido de rotacionar a estrutura. Os componentes mecânicos que são submetidos a esse ensaio são os parafusos, eixos, molas, brocas, etc. A partir do momento torsor e do ângulo de torção pode-se elaborar um gráfico semelhante ao obtido no ensaio de tração, que permite analisar as seguintes propriedades. Estas propriedades são determinadas do mesmo modo que no ensaio de tração e tem a mesma importância, só que são relativas a esforços de torção. (ZOLIN, 2011, p. 70)
FIGURA 3 - ENSAIO DE TORÇÃO
 Fonte: Propriedade mecânica dos materiais. 
2.2.4 Ensaio de flexão
O ensaio de flexão é utilizado para determinar as propriedades de Resistência à Flexão, Módulo de Elasticidade, Deformação sob Flexão, etc. Essas propriedades são importantes para o controle de qualidade e para avaliar o desempenho dos materiais plásticos quando submetidos a uma carga de flexão. Esse ensaio consiste na aplicação de uma ou mais forças em determinados pontos do corpo de prova conforme mostra na figura 4. É um ensaio muito importante para conhecimento do comportamento material utilizado, quando é submetido a esforços de flexão. (ZOLIN, 2011, p. 69)
FIGURA 4 - ENSAIO DE FLEXÃO 
 Fonte: Propriedade mecânica dos materiais. 
2.2.5 Ensaio de cisalhamento 
A forma do produto final afeta sua resistência ao cisalhamento. É por essa razão que o ensaio de cisalhamento é mais frequentemente feito em produtos acabados, tais como pinos, rebites, parafusos, cordões de solda, barras e chapas. É também por isso que não existem normas para especificação dos corpos de prova. Quando é o caso, cada empresa desenvolve seus próprios modelos, em função das necessidades. 
Do mesmo modo que nos ensaios de tração e de compressão, a velocidade de aplicação da carga deve ser lenta, para não afetar os resultados do ensaio. Normalmente o ensaio é realizado na máquina universal de ensaios, à qual se adaptam alguns dispositivos, dependendo do tipo de produto a ser ensaiado. O corpo de prova é colocado em uma caixa de cisalhamento sobreposta por um anel, de forma que a metade inferior do corpo de prova fique dentro da caixa e a metade superior dentro do anel conforme mostra na figura 5. É então aplicada uma força vertical na amostra e a caixa de cisalhamento é movida com velocidade constante em relação ao anel, medindo-se a força suportada pelo corpo de prova e o deslocamento vertical. (ZOLIN, 2011, p. 72)
FIGURA 5 - ENSAIO DE CISALHAMENTO
 Fonte: Laboratório de geotecnia UFBA.
3 ESTUDO DAS AÇÕES 
As ações em que edifícios de estruturas metálicas estão sujeitos podem ser ações geofísicas, que são ações de origem gravitacional, meteorológicas ou sismológicas. E também existem as ações humanas, que são aquelas ações provocadas pela sua ocupação, também por conta de carregamentos de maquinas, equipamentos e pessoas.
Existem também outros esforços que ocorrem devido ao processo de execução e construção, como tensões internas causadas pelas soldas realizadas na montagem, cargas de equipamentos de montagem.
3.1 AÇÕES PERMANENTES
Ações permanentes são aquelas causadas pela massa dos componentes estruturais que irão permanecer após o término da construção, que são as vigas, colunas, pisos, forros,paredes, sistemas mecânicos e outros elementos estruturais ou instalações fixas.
3.2 AÇÕES TEMPORÁRIAS
Ações temporárias são todas aquelas que se modificam com o tempo, que variam de um lugar para o outro em pouco tempo, que são as ações causadas por pessoas, móveis, bibliotecas, arquivos, equipamentos mecânicos e industriais, etc. Para o projeto, é muito difícil definir as cargas na qual a estrutura estará sujeita, por isso, são definidos valores por normas para vários tipos de ocupações, esses valores são tabelados, com cargas e fatores de segurança para facilitar o trabalho de quem executa o projeto.
3.3 AÇÕES DE CONSTRUÇÃO E MONTAGEM
As estruturas são dimensionadas para ações temporárias e permanentes previstas para a construção finalizada, mas precisamos levar em conta que uma peça está sujeita a várias ações durante a construção e montagem. Essas cargas podem variar bastante a cada processo construtivo, dos métodos de estocagem de materiais ou equipamentos de montagem.
3.4 AÇÕES DEVIDAS DO VENTO
As ações do vento em edifícios de estruturas metálicas devem ser muito bem analisadas na elaboração do projeto, pois como são estruturas metálicas que possuem grandes vãos e o material não é tão pesado como outros métodos de construção, a influência do vento pode ser muito grande.
Essas ações podem ser influenciadas por vários fatores, como a rugosidade do terreno, construções adjacentes, a forma e eventuais aberturas do edifício. Em edifícios com altura elevada devem ser analisados os deslocamentos horizontais considerando a velocidade característica do vento da região onde será construído. A velocidade do vento se altera conforme a altura do edifício em relação ao solo. Quanto maior a interferência de árvores, acidentes do terreno, construções, mais elevada será a cota em que irão ocorrer as velocidades máximas do vento.
As fabricas de estruturas metálicas tem uma grande versatilidade, onde podem ser fabricadas estruturas em aço para várias finalidades como a fabricação de estruturas para pontes, galpões industriais e também de um edifício de vários andares.
4 COMPONENTES ESTRUTURAIS 
Todas as peças, estruturais ou não, são estabelecidas por normas. Alguns exemplos dessas peças são os conectores de cisalhamento, eletrodos de soldagem, perfis, chapas planas e perfis tubulares.
“Os aços aprovados para uso pela Norma para confecção de perfis, barras e chapas são aqueles cuja qualificação estrutural é garantida por norma brasileira ou norma ou especificação estrangeira, desde que estes possuam resistência característica ao escoamento máxima de 450 MPA.” (GUARNIER, 2009, p.123).
A norma brasileira permite ainda o uso de outros aços estruturais desde que possuam resistência característica ao escoamento máxima de 450 MPa, relação entre resistências características à ruptura e ao escoamento não inferior a 1,18 e que o profissional responsável pelo projeto analise as diferenças entre as especificações desses aços daqueles mencionados na tabela da Norma e, principalmente, as diferenças entre os métodos de amostragem usados na determinação de suas propriedades mecânicas. (GUARNIER, 2009, p.124).
4.1 CHAPAS
As chapas metálicas são classificadas em chapas finas e grossas e são utilizadas, principalmente, na obtenção de produtos não planos, através de operações de corte, soldagem e dobramento. 
As chapas finas são fornecidas pelas siderúrgicas com espessuras de 0,3 a 5.0 mm, já as chapas grossas são fornecidas com espessuras variando de 4.75 a 150 mm, larguras-padrão de 1.000 a 3.800 mm e nos comprimentos-padrão de 6.000 e 12.000 mm, sendo empregadas em estruturas metálicas principalmente para a obtenção de perfis soldados, utilizados como vigas, colunas e estacas sendo que as outras dimensões preferenciais são: largura de 2.2m e comprimento de 12.0m. São utilizadas na fabricação de estruturas, principalmente para a formação de perfis soldados, utilizados como vigas, colunas e estacas. (GUARNIER, 2009, p.126).
4.2 PERFIS METÁLICOS
Utilizados na construção das estruturas metálicas, devem obedecer normas e requisitos de propriedades mecânicas bem definidas, e também em alguns casos devem obedecer requisitos de soldabilidade, superfície para revestimento e resistência a corrosão.
Os perfis de maior utilização no mercado possuem seções transversais semelhantes às formas das letras I, H, L, T, U e Z, recebendo denominações análogas a essas letras, com exceção das seções transversais em forma de L, sendo denominados de cantoneiras. Seções transversais com geometria circular, quadrada ou retangular estão presentes nos perfis tubulares.
Existem vários tipos de perfis, entre eles estão os perfis laminados, que são obtidos por laminação a quente, com abas inclinadas ou abas paralelas, perfis dobrados, que são obtidos através de conformação a frio de chapas ou tiras provenientes de fardos ou bobinas, seja por dobragem por dobradeiras hidráulicas ou por perfilagem em perfiladeiras. Perfis soldados, que são aqueles que são obtidos através do corte, composição e soldagem de chapas planas laminadas, sendo muito usado nas construções devido à grande variedade de dimensões possíveis. Perfis tubulares são tubos com costura obtidos pela prensagem e calandragem das chapas, com soldagem por arco submerso, e pela conformação continua, com soldagem por eletrofusão. São muito utilizados como elementos estruturais e podem ser utilizados em treliças apresentando maior resistência a flambagem por torção em qualquer direção.
5 PROCESSO DE FABRICAÇÃO 
As fabricas de estruturas metálicas tem uma grande versatilidade, onde podem ser fabricadas estruturas em aço para várias finalidades como a fabricação de estruturas para pontes, galpões industriais e também de um edifício de vários andares.
O processo de fabricação é tudo que envolve a produção de uma estrutura metálica desde projeto estrutural até o produto final. Esse processo envolve várias etapas como manuseio e corte de material, furação, desempeno, dobramento e calandragem, ajuste e alargamento de furos, parafusagem e soldagem, acabamento, controle de qualidade, limpeza e pintura.
5.1 MANUSEIO
Para realizar o manuseio e transporte das chapas metálicas, na maioria dos parques fabris, são utilizados equipamentos fixos como, talhas e braços giratórios para cargas de pequeno porte e para grandes materiais são utilizados semipórticos e pontes rolantes, que podem ser adequadas a vários tipos de cargas e mantem o piso livre para transito de funcionários e equipamentos.
5.2 CORTE
O material chega no parque fabril, na maioria das vezes inteiro, como chapas em bobinas, perfis laminados ou em chapas planas. E para iniciar o processo de fabricação é necessário realizar os cortes do material, que na maioria dos casos são feitas em maquinas de corte mecânico como guilhotinas, serras e tesouras, maquinas de corte térmico como plasma, oxicorte e corte a laser.
5.3 FURAÇÃO
Os equipamentos mais utilizados na furação de estruturas de aço são os de puncionamento, furadeiras. O método de puncionamento fica limitado a materiais de menor resistência e também a furos de menor espessura, mas também, existe a puncionadeira múltipla que pode realizar vários furos ao mesmo tempo, aumentando assim a produção. Já as furadeiras industriais são utilizadas em materiais de maior resistência em furações de maior diâmetro em que as puncionadeiras não atendem, o problema é que executam apenas um furo por vez. Para certos trabalhos que exigem uma maior demanda de furos em um curto período de tempo, é necessário ter uma furadeira múltipla.
5.4 METODOS DE FIXAÇÃO
As ligações são formadas pelos elementos de ligação e dos meios de ligação. Os elementos de ligação são todos as partes incluídas pelo conjunto para admitir ou possibilitar a difusão dos esforços: enrijecedores, placas de base, chapas de ligação, cantoneiras, talas de emenda, consolos e partes incluídas das peças ligadas comprometidas localmente na ligação. Os meios de ligação são oselementos que promovem a união entre as partes da estrutura para formar a ligação: soldas, parafusos, barras redondas rosqueadas e pinos. (VASCONCELLOS, 2017, p. 11)
5.4.1 Parafusos
Existem dois tipos de parafusos mais comuns usados para ligação das estruturas, esses parafusos são os de baixo carbono e os de alta resistência. Os parafusos de baixo carbono ASTM A307 utilizados em estruturas de aço, em geral, que podem ser apertados por ferramentas manuais ou pneumáticas. Esse tipo de parafuso é levado a esforços de cisalhamento, tração ou ambos ao mesmo tempo. Os esforços de tração são transmitidos diretamente por meio da tração no corpo do parafuso e os esforços de cisalhamento são transmitidos devido ao deslizamento entre as chapas ligadas. (VASCONCELLOS, 2017, p. 11)
A utilização de parafusos alta resistência ASTM A325 ou A490, permite a montagem desses parafusos com protensão evitando o deslizamento entre as partes conectadas, pois as superfícies de contato das chapas ficam firmemente pressionadas umas contra as outras. Assim, quanto maior o torque, maior a pressão de contato imposta, maior a força de atrito mobilizada e, consequentemente, maior a resistência ao deslizamento. (VASCONCELLOS, 2017, p. 11)
Os esforços de cisalhamento nas ligações com parafusos de alta resistência são transmitidos ou por atrito, devido à pressão entre as partes ligadas, nas chamadas ligações por atrito, ou por contato do corpo do parafuso com as paredes do furo, com cisalhamento do corpo do parafuso, nas chamadas ligações por contato. (VASCONCELLOS, 2017, p. 11)
Para desenvolver as forças de atrito, as partes parafusadas da estrutura não podem ser separadas por quaisquer materiais, inclusive pintura, que não sejam aços estruturais, devendo ficar totalmente em contato quando montadas. Devem ainda, estar isentas de escamas de laminação, rebarbas, sujeiras ou qualquer outra matéria estranha que impeça o perfeito contato entre as partes. (VASCONCELLOS, 2017, p. 11)
5.4.2 Soldagem
“A união de componentes metálicos pode ser feita por meio da fusão de eletrodos metálicos. Devido à alta temperatura produzida por um arco elétrico, processa-se também a fusão parcial dos componentes a serem ligados. Após o resfriamento, metal base e metal do eletrodo passam a constituir um corpo único.” (VASCONCELLOS, 2017, p. 18)
“A soldabilidade de um aço indica a facilidade da execução de uma junta por meio do processo de soldagem sem defeitos e livre de fissuras ou falhas. Alguns aços estruturais são melhores para a soldagem do que outros e os procedimentos de soldagem devem levar em conta a composição química da metal base”. (VASCONCELLOS, 2017, p. 18)
	Existem vários tipos de processos de soldagem, cada um com suas vantagens e limitações. O processo mais utilizado nas empresas de grande porte é o processo a arco submerso, que é uma solda totalmente automatizada, onde o arame de solda e o fluxo são aplicados ao metal de base a uma velocidade controlada, tornando assim uma solda mais eficiente, com alta qualidade, diminuindo o desperdício de material de soldagem, e diminuindo erros de solda como descontinuidades.
	Outros tipos de processos também são muito usuais, em empresas de pequeno e médio porte, que são os processos TIG, MIG e MAG, que são processos manuais também de bastante qualidade mas que exigem uma certa habilidade do operador. 
	Os tipos de soldagem mais comuns em estruturas metálicas são entalhe, onde o metal de solda é colocado entre os elementos a serem conectados, e filete, onde o metal de solda é colocado externamente aos elementos.
Figura - Tipos de solda
 Fonte: JJ Scremin (2016)
6 TRATAMENTO DE PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO E INCENDIO
	Um grande problema que acompanha o aço desde o início de sua história é a corrosão atmosférica, causada pela presença do ar com umidade. Existem uma grande variedade de processos utilizados para inibir que esse fenômeno ocorra, esses processos são denominados galvanização e pinturas com fundos antioxidantes. 
	O aço possui a tendência natural de se degradar com o tempo, sob ação das intempéries ou dos meios agressivos. O fenômeno acontece em ambientes distintos, com velocidades também distintas. A intensidade do ataque é proporcional a agressividade do ambiente.
	Para o aço carbono, corrosão é a formação de ferrugem sobre um material. Composto por óxidos hidratados em maior ou menor extensão, esse produto é formado, a temperatura ambiente, na presença de oxigênio (do ar) e agua (por exemplo, da chuva ou do orvalho) a corrosão atmosférica pode ser chamada de corrosão aquosa (úmida). 
	Existe uma diferença entre ferrugem e carepa, enquanto a ferrugem é formada na presença de umidade e oxigênio do ar, a temperatura ambiente, já a carepa é constituída por uma camada de óxidos formados sob alta temperatura, durante a produção e transformação do aço, quando o mesmo é aquecido a uma temperatura de mais de 650°C. (PANNONI, 2010, p. 70)
6.1 A CORROSÃO ATMOSFÉRICA
Os principais fatores da corrosão atmosférica é o tempo de umedecimento que ocorre pelo tempo que o metal fica coberto por uma superfície de agua da chuva, possibilitando assim a corrosão atmosférica e poluição atmosférica (cloretos), estão presentes em ambientes marinhos, depositados na forma de pequenas gotas ou cristais formados pela evaporação das gotículas carregadas pelo vento que vem do mar.
Vários fatores influenciam na velocidade em que os aços são corroídos na atmosfera, que são, fatores climáticos, como umidade relativa, insolação, temperatura, velocidade e direção dos ventos. Também devem ser considerados os fatores da natureza e concentração de agentes agressivos, como dióxido de enxofre, gás carbônico, cloreto e outros.
 
6.2 PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO
	
	Há vários métodos de tratamento para reduzir e alguns até inibir com que as estruturas metálicas sejam afetadas pela ferrugem, dois desses métodos são realizados através da pintura e da galvanização.
6.2.1 Proteção através da pintura
	As tintas têm sido muito utilizadas ao longo dos anos vem sendo o principal meio de proteção das estruturas metálicas. Os variados tipos de tinta, a variedade de cores, a ampla gama de processos de aplicação e a possibilidade de combinação de tintas com os revestimentos metálicos vem ajudando muito para que a tinta esteja em lugar de destaque quando falamos em proteção.
	Para realizar uma boa pintura, é necessário adicionar alguns processos, um deles é a limpeza da superfície do material, trata-se de remover tudo que possa estar impedindo que a tinta tenha um contato direto com a superfície da peça, como graxa, óleo, ferrugem, carepa de laminação, restos de tintas. Outro processo que deve estar presente é a ancoragem mecânica, que é o aumento da rugosidade da superfície da peça, que aumenta a superfície de contato entre o metal e a tinta, aumentando a aderência da peça.
6.2.2 Proteção por galvanização
A galvanização é o processo de revestimento de um metal por outro a fim de protegê-lo contra a corrosão ou melhorar sua aparência. Trata-se de um processo de revestimento de superfícies por meio da eletrólise onde o metal a ser revestido funciona como cátodo e o metal que irá revestir a peça funciona como o ânodo.
Podem ser usados diferentes metais para o revestimento de uma peça, por exemplo: o processo de revestimento por cromo, níquel, zinco, estanho, magnésio, ouro, cobre, prata. Cada metal de revestimento pode conferir características diferentes ao material galvanizado de acordo com suas propriedades, como maior ou menor condutividade, ou ainda resistência a temperaturas extremas.
6.3 PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO
	Os objetivos fundamentais da segurança contra incêndio são: minimizar o risco a vida e reduzir a perda patrimonial. Entende-se como risco de vida, a exposição de usuários da edificação a fumaça ou calor e também a um possível desabamento da estrutura sobre esses usuários. Perda patrimonial é a destruição parcial ou total de um edifício, de documentos, equipamentosou até mesmo da vizinhança.
	Um sistema de segurança contra incêndio de um edifício, consiste em um sistema de meios ativos e passivos. O sistema ativo de um edifício deve conter chuveiros automáticos, brigada contra incêndio, detector de calor ou fumaça, etc. Já o sistema passivo é a própria resistência a fogo nas estruturas, compartimentação e saídas de emergência, etc.
	O projeto de um edifício deve equilibrar o uso de dispositivos de segurança com a proteção passiva juntamente com medidas que reduzem o risco de propagação do incêndio. Por isso um edifício deve ser projetado pensando no pior, aplicando materiais de revestimento contra o fogo em elementos de aço isolado. 
	A segurança contra incêndio é corretamente considerada no projeto hidráulico, elétrico e arquitetônico. Atualmente essa consideração deve ser estendida também para o projeto estrutural, pois quando sujeito a tal situação de incêndio, os materiais estruturais perdem capacidade de resistência. O aço, tem sua resistência e rigidez reduzidas quando submetido a altas temperaturas.
7 AÇOS INOXIDAVEIS 
É o nome dado a família dos aços que são resistentes a corrosão e a temperaturas elevadas. Esse tipo de aço contem, no mínimo, 10,5% de crômio em sua composição química. São adicionados nesses aços alguns elementos de liga que alteram as propriedades mecânicas e também sua resistência em ambientes altamente corrosivos. (SANTIAGO, 2017, p. 3)
Uma chapa de aço inox, quando exposta a um ambiente oxidante forma uma camada fina e transparente de óxido de crômio. Se cortarmos ou limparmos essa camada, o aço volta a ficar em contato direto ao ar e a umidade, que, com o tempo consequentemente ira enferrujar. O aço inox pode ser classificado em cinco grupos, entre eles estão os austeniticos, ferriticos, duplex (austeníticos e ferríticos) e martensíticos. (SANTIAGO, 2017, p. 3)
 
8 VANTAGENS E DESVANTAGENS ESTRUTURAS EM AÇO
	Como todo material de utilização em construção, o aço estrutural tem características que trazem benefícios de toda ordem o que, certamente, proporciona vantagens em sua utilização. Muito embora não seja causador de malefícios quando utilizado em construções, é também necessário dizer, que existem algumas desvantagens com relação à sua utilização. 
8.1 VANTAGENS 
	Alta resistência do material nos diversos estados de solicitação como tração, compressão, flexão, entre outros tipos de esforços, o que permite aos elementos estruturais suportarem grandes esforços apesar das dimensões relativamente pequenas dos perfis que os compõem. 
	“Apesar da alta massa específica do aço, na ordem de 78,50 KN/m3 , as estruturas metálicas são mais leves do que, por exemplo, as estruturas de concreto armado, proporcionado, assim, fundações menos onerosas.” (NETO, 2008, p. 7)
	As propriedades dos materiais oferecem grande margem de segurança, em vista do seu processo de fabricação que proporciona material único e homogêneo, com limites de escoamento, ruptura e módulo de elasticidade bem definidos. 
	As dimensões dos elementos estruturais oferecem grande margem de segurança, pois por terem sido fabricados em oficinas, são seriados e sua montagem é mecanizada, permitindo prazos mais curtos de execução de obras. (NETO, 2008, p. 7)
	Apresenta possibilidade de desmontagem da estrutura e seu posterior reaproveitamento em outro local, pois como são peças.
	Apresenta possibilidade de substituição de perfis componentes da estrutura com facilidade, o que permite a realização de eventuais reforços de ordem estrutural, caso se necessite estruturas com maior capacidade de suporte de cargas. (NETO, 2008, p. 7)
	Apresenta possibilidade de maior reaproveitamento de material em estoque, ou mesmo, sobras de obra, permitindo emendas devidamente dimensionadas, que diminuem as perdas de materiais, em geral corrente em obras. (NETO, 2008, p. 7)
8.2 DESVANTAGENS
	Limitação de fabricação em função do transporte até o local da montagem final, assim como custo desse mesmo transporte, em geral bastante oneroso.
	Necessidade de tratamento superficial das peças estruturais contra oxidação devido ao contato com o ar, sendo que esse ponto tem sido minorado através da utilização de perfis de alta resistência à corrosão atmosférica, cuja capacidade está na ordem de quatro vezes superior aos perfis de aço carbono convencionais. (NETO, 2008, p. 8)
	Esse tipo de estrutura necessidade de mão-de-obra e equipamentos especializados para a fabricação e montagem
. 	Limitação, em algumas ocasiões, na disponibilidade de perfis estruturais, sendo sempre aconselhável antes do início de projetos estruturais, verificar junto ao mercado fornecedor, os perfis que possam estar em falta nesse mercado.
9 ANÁLISE COMPARATIVA DE ESTRUTURAS EM AÇO COM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
Em um contexto geral não há como dizer qual desses dois sistemas construtivos é melhor, há como dizer qual é melhor para sua obra pois existem vantagens e desvantagens, para cada tipo de construção. Portanto, cada sistema deverá ser examinado tecnicamente, visando o fator chave em qualquer empreendimento, que é o custo-benefício, e também o prazo. (RODRIGUES, 2017, p. 5)
 “No setor de construção atual, a tendência é o de aumento na utilização das estruturas metálicas, que infelizmente é um pouco carente ainda no Brasil por um fator cultural e histórico. Mas hoje em dia, essa mentalidade está mudando gradualmente, especialmente por parte dos arquitetos, que são sempre os grandes aliados dos sistemas construtivos inteligentes.” (RODRIGUES, 2017, p. 6)
Com a existência de fábricas maiores e de projetos mais sofisticados, aliados à maior experiência, a quantidade de estruturas metálicas para grandes obras tem aumentado de forma significativa, em todos os estados do Brasil, inclusive em locais onde a carência de mão de obra, como pedreiros, carpinteiros, armadores. (RODRIGUES, 2017, p. 6)
	Abaixo será abordado algumas das diferenças no projeto e execução em relação a administração as obra (quadro 1), fundações e prazos das estruturas metálicas em comparação com as estruturas em concreto armado.
QUADRO 1 – COMPARAÇÃO ENTRE ESTRUTURAS
 Fonte: Rodrigues (2017)
 	Como as estruturas metálicas tem um peso muito menor que as estruturas em concreto armado, precisa-se de uma menor fundação, isso faz com que a obra fique mais barata como está explicando no quadro 2 abaixo.
QUADRO 2 – COMPARAÇÃO NAS FUNDAÇÕES
 Fonte: Rodrigues (2017)
	Na comparação dos prazos de execução de cada obra, é um fator em que em alguns tipos de obras, as estruturas em aço levam uma considerável vantagem. Os componentes estruturais chegam no canteiro de obras prontos para a montagem, a montagem pode ser muito mais rápida, pois não necessita de tempo de cura nas devidas etapas de uma construção, diminuindo o prazo de entrega da obra como está sendo abordado no quadro 3. 
QUADRO 3 – COMPARAÇÃO NOS PRAZOS
 Fonte: Rodrigues (2017)
	Em estruturas metálicas prediais, nota-se a como uma obra em aço pode ser limpa, sem matérias primas, rejeitos que não se acumulam nesse tipo de construção. Também com um acabamento muito bem definido como mostra na figura 6. 
FIGURA 6 - ESTRUTURA PREDIAL METÁLICA
 Fonte: Fórum da construção.
	Já nas estruturas em concreto armado, é totalmente ao contrário, nota-se muita mais poluída por toda a construção como ilustra a figura 7 abaixo, desde o fundamento até a cobertura, que são materiais dos mais variados tipos, matéria prima como areia, brita, cimento, entre outros. Também se utiliza muitos outros materiais como madeira, utilizados para fazer caixarias, calços, andaimes, etc. 
FIGURA 7 - ESTRUTURA PREDIAL CONCRETO ARMADO
 Fonte: Fórum da construção.
9.1 ORÇAMENTOS
10 PROCEDIMENTOS METODOLOGICOS 
O objetivo geral desse trabalho é presentar todo o processo de fabricação de estruturas metálicas desde o projeto até montagem e comparara viabilidade deste tipo de estrutura com outras soluções disponíveis no mercado. Para chegar nesse objetivo escolhi o modelo de pesquisa exploratória, por não ter um conhecimento muito amplo sobre o tema, com o intuito de conhecer melhor essa área, que é de muita importancia na área da engenharia mecânica, e vem crescendo muito nos ultimos tempos. Foram utilizadas referências de sites que tem uma longa data na área, artigos, livros onde foi encontrado muito conteudo.
	A fonte da pesquisa realizada, foi a secundária, pois para chegar no objetivo foram utilizadas referências de sites que tem uma longa data na área, realizadas leituras de artigos, livros, revistas onde foi encontrado muito conteudo.
	A pesquisa de modo geral pode ser considerada qualitativa e quantitativa, por que ela trata seus resultados, tanto por conceitos, idéias de autores, como por numeros e estatisticas conforme apresentado no trabalho.
	O trabalho foi realizado todo em cima de conceitos de livros, sites, artigos, catálogos, materiais didaticos, etc. Esse trabalho foi só o inicio, pois, como estruturas metálicas é um tema muito amplo, decidi fazer em duas partes, assim terá finalidade no trabalho de conclusão de curso II, para assim de forma mais ampla e pratica, mostrar calculos, desenhos de projetos realizado para uma determinada estrutura.
11 RESULTADOS OBTIDOS
Após as pesquisas realizadas, analizamos que é um método construtivo muito rapido, pois não necessita de tempo de cura, as vigas e chapas metálicas chegam no canteiro de obras já prontas, necessitanto apénas de montagem, isso também leva grande vantagem por não precisar de espaço para matérias primas como areia, cimento, brita, madeira e equipamentos em geral, no caso das estruturas em concreto armado. Também podemos falar na estética que trazem as estruturas metálicas, dando um ar de modernidade a construção. 
12 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com base nos estudos e pesquisas realizadas, concluimos que as estruturas metálicas estão cada dia mais presentes no mercado, tomando o lugar de outros tipos de estruturas como as estruturas em madeira e concreto armado mais convencionais e conhecidas. Vemos também que as estruturas metálicas tem muito a melhorar, em questão de valores, pois como tem poucas concorrencias, e ainda é uma novidade no Brasil. Mais com o aumento da competitividade entre as empresas, e a busca por espaço no mercado da construção civil, elas tendem a ter um melhor preço futuramente.	 
Quando analizado todo o processo, pode se notar que tem varias vantagens comparando, principalmente com as estruturas em concreto armado. Uma dessas vantagens é a a rapidez em que pode ser construido, pois todos os componentes chegam na obra prontas para serem montadas.
É claro que as estruturas metálicas tem também desvantatens, mesmo que sejam minoria, tem a necessidade de mão de obra especialisada, tornando o custo da mão de obra por funcionário maior que as estruturas em concreto, que necessitam uma mão de obra mais barata e de melhor acesso.
Como futuros engenheiros, vemos uma grande crescente das estruturas metálicas, junto com o crescimento da utilização do aço em estruturas e equipamentos em geral, pois o aço permite um dimensionamento mais exato, com menos erros no projeto. 
Este trabalho é muito importante para o crescimento do academico, pois possibilita estudar a fundo um tema onde está ligado diretamente com varias matérias já estudadas na grade de ensino do curso de engenharia mecânica.
O intuito desse trabalho de conclusão de curso é mostrar uma parte da teoria que está aplicada as estruturas metálicas, comparando com estruturas em concreto armado para mostrar sua viabilidade em um contexto geral.
REFERENÊCIAS
GUARNIER, C. R. (2009). Metodologias de detalhamento de estruturas metálicas. Ouro Preto.
NETO, Augusto Cantusio. (2008). Estruturas metálicas. Campinas – SP.
PANNONI, Flabio Domingos. Principios da proteção de estruturas metalicas em situação de
corrosão e incendio. 2002. perfis açominas, 25.
PANNONI, Flabio Domingos. Estruturas de aço para edificios. 2010. São Paulo: Edgard Blucher LTDA.
PIGNATTA, Fabio; DOMINGOS, Fabio. Estruturas em aço para edifícios: Estruturas em aço para edifícios. São Paulo: Edgard Blucher, 2010. 220 p. 
PFEIL, Walter. (2009). Estruturas em aço: dimensionamento pratico. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda. .
SANTIAGO, Aldina. (2017). Manual de dimensionamento de estruturas em aço inoxidavel. CMM - Associação Portuguesa de Construção Metálica e Mista.
SILVA, Taina. Estrutura de Alvenaria e Estrutura Metálica: Vantagens e desvantagens. 2016. Disponível em: <https://medium.com/@tainasilva/estrutura-de-alvenaria-e-estrutura-met%C3%A1lica-vantagens-e-desvantagens-d8bb5f4070db>. Acesso em: 26 out. 2018.
VASCONCELLOS, Alexandre. Luiz. 2017. Manual de construção em aço: Ligaçõesem estruturas metálicas. 137. Dispoivel em: CBCA. Acesso em: 25 março. 2019.
ZOLIN, Ivan. (2011). Ensaios Mecânicos e análises de falhas. Santa Maria - RS.