FABRICO E USO DE ESTRUTURAS METÁLICAS

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Instituto Politécnico de Tomar 
Escola superior de tecnologia de Tomar 
Curso de Engenharia Civil 
 
 
FABRICO E USO DE ESTRUTURAS 
METÁLICAS 
 
 
 
 
 
 
Trabalho realizado por: 
Bruno Fonseca n.º 4848 
Tiago Simões n.º 3714 
Valdemar Martins n.º 4275 
 
Ourém, 11 de Junho de 2002 
 
Instituto Politécnico de Tomar 
Escola superior de tecnologia de Tomar 
Curso de Engenharia Civil 
 
Objectivos do Trabalho 
 
Este trabalho enquadra-se na disciplina de Materiais e Processos de Construção II 
e tem como titulo “Fabrico e uso de Estruturas Metálicas”. 
Com a realização deste trabalho pretendemos aprofundar o nosso conhecimento 
acerca de um assunto que assume grande importância para o nosso futuro tendo em 
conta que estamos num curso de Engenharia Civil. Neste trabalho vamos salientar o 
fabrico, as características e algumas utilizações de estruturas metálicas no nosso dia-dia. 
 
Índice 
Índice 3 
Introdução 5 
Vantagens do uso das Estruturas Metálicas na Construção Civil 6 
Elementos constituintes das Estruturas Metálicas 8 
Fabrico de Estruturas Metálicas 12 
Corte 12 
Corte a plasma 12 
Oxicorte 13 
Corte mecânico 14 
Conformação a Frio 16 
Conformação a Quente 17 
Tipos de calandra 17 
Calandras para chapas 17 
Calandras para tubos e perfis 18 
Ligações das peças estruturais 20 
Ligações Parafusadas 20 
Ligações Soldadas 21 
Preparação das Superfícies 25 
Pintura 26 
Problemas relacionados com as ligações 27 
Ligações parafusadas 27 
Corrosão em Ligações Parafusadas 29 
Detalhamento incorrecto em projecto 29 
Furos errados 30 
Erro de calculo do comprimento das peças 31 
Diâmetro errado do furo ou do parafuso 31 
Parafuso incompatível com a ligação 31 
Erros na localização de furos durante a fabricação 31 
Falta de aperto do parafuso 32 
Ligações soldadas 32 
Porosidade 32 
Inclusão de escória 33 
Mordeduras 33 
Falta de fusão 33 
Falta de penetração 34 
Trincas 34 
Excesso de respisngos 34 
Corrosão em estruturas Metálicas 35 
Tipos de corrosão 35 
Corrosão uniforme 35 
Corrosão Galvânica 36 
Corrosão por lixiviação 37 
Corrosão erosão 37 
Corrosão sob tensão 37 
Corrosão por pontos 37 
Corrosão por freestas 39 
Corrosão por ranhuras 39 
3 
Projecto de Estruturas Metálicas 41 
Problemas relacionados com a corrosão 41 
Problemas quanto ás Ligações 43 
Problemas quanto á estabilidade da estrutura 44 
Tipos fechamentos em estruturas metálicas 45 
Fechamentos horizontais 45 
Fechamentos verticais 45 
Protecção das estruturas metálicas contra incêndios 
Anexos 48 
FABRICO DO AÇO 20 
MOLDAGEM DO AÇO PARA PERFIS 60 
TOLERÂNCIAS DE FABRICAÇÃO 63 
TRATAMENTO DOS AÇOS 64 
Bibliografia 65 
4 
Introdução 
 
O aço tem possibilitado aos arquitectos, engenheiros e construtores soluções 
arrojadas, eficientes e de alta qualidade, desde o século XVIII, quando se iniciou a 
utilização de estruturas metálicas na construção civil, até os dias actuais. 
A arquitectura em aço sempre esteve associada à ideia de modernidade, inovação e 
vanguarda, traduzida em obras de grande expressão arquitetónica. No entanto, as 
vantagens na utilização de sistemas construtivos em aço vão muito além da linguagem 
estética de expressão marcante. A redução do tempo de construção, a racionalização no 
uso de materiais e da mão de obra, além do aumento da produtividade, passaram a ser 
factores chave para o sucesso de qualquer empreendimento. 
A multiplicidade da construção metálica possibilita a utilização do aço em obras 
como: edifícios de escritórios e de apartamentos, residências, habitações populares, 
pontes, passarelas, viadutos, galpões, supermercados, shopping centers, lojas, postos de 
gasolina, aeroportos, terminais rodoviários e ferroviários, ginásios esportivos, torres de 
transmissão, etc. 
 
 
5 
Vantagens do uso das Estruturas Metálicas na 
Construção Civil 
 
As vantagens do uso de estruturas metálicas na construção civil são muito vastas e 
vao desde a qualidade de construção, aos custos das obras passando por um grande 
numero de vantagens que vamos em seguida focar. As principais vantagens do uso de 
estruturas metálicas na construção civil são: 
 
Liberdade no projecto de arquitectura - 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
A tecnologia do aço confere aos arquitectos total liberdade criadora, 
permitindo a elaboração de projectos arrojados e de expressão arquitetónica 
marcante. 
 
Maior área útil 
As secções dos pilares e das vigas de aço são substancialmente mais esbeltas 
do que as equivalentes em betão, resultando em melhor aproveitamento do 
espaço interno e aumento da área útil, factores muito importantes, 
principalmente em garagens. 
 
Flexibilidade 
A estrutura metálica mostra-se especialmente indicada nos casos onde há 
necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de 
edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades como água, 
ar condicionado, electricidade, esgoto, telefonia, informática, etc. 
 
Compatibilidade com outros materiais 
O sistema construtivo em aço é perfeitamente compatível com qualquer tipo 
de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde 
os mais convencionais (tijolos, blocos e lajes moldadas In loco) até 
componentes pré-fabricados (lajes, painéis de betão, painéis dry-wall, etc). 
 
Menor prazo de execução 
A fabricação da estrutura em paralelo com a execução das fundações, a 
possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços 
simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o facto da 
montagem da estrutura não ser afectada pela ocorrência de chuvas, pode 
levar a uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado 
com os processos convencionais. 
 
Racionalização de materiais e mão-de-obra 
Numa obra, através de processos convencionais, o desperdício de materiais 
pode chegar a 25% em peso. A estrutura metálica possibilita a adopção de 
sistemas industrializados, fazendo com que o desperdício seja sensivelmente 
reduzido. 
 
Alívio de carga nas fundações 
Por serem mais leves, as estruturas metálicas podem reduzir em até 30% o 
custo das fundações. 
 
6 
Garantia de qualidade - 
- 
- 
- 
- 
- 
A fabricação de uma estrutura metálica ocorre dentro de uma indústria e 
conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente a garantia 
de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente 
durante todo o processo industrial. 
 
Antecipação do ganho 
Em função da maior velocidade de execução da obra, haverá um ganho 
adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do 
capital investido 
 
Organização do estaleiro de obras 
Como a estrutura metálica é totalmente pré-fabricada, há uma melhor 
organização do estaleiro devido, entre outros, à ausência de grandes 
depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens, reduzindo também o 
inevitável desperdício desses materiais. O ambiente limpo e com menor 
geração de entulho, oferece ainda melhores condições de segurança ao 
trabalhador, contribuindo para a redução dos acidentes na obra.Precisão construtiva 
Enquanto nas estruturas de betão a precisão é medida em centímetros, numa 
estrutura metálica a unidade empregada é o milímetro. Isso garante uma 
estrutura perfeitamente aprumada e nivelada, facilitando actividades como o 
assentamento de esquadrias, instalação de elevadores, bem como redução no 
custo dos materiais de revestimento. 
 
Reciclabilidade 
O aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e 
reaproveitadas com menor geração de desperdícios. 
 
Preservação do meio ambiente 
A estrutura metálica é menos agressiva ao meio ambiente. Além de reduzir o 
consumo de madeira na obra, diminui a emissão de desperdícios e a poluição 
sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a 
madeira. 
 
 
 
7 
 Elementos constituintes das Estruturas Metálicas 
 
As estruturas metálicas são constituídas por varias peças metálicas a que se dá o 
nome de elementos estruturais. As peças estruturais podem ser encontradas no mercado 
sob diversas formas como: 
 
 
Chapas - 
 
São laminados planos assim denominados quando uma das dimensões 
(espessura) é muito menor que as demais. Sua especificação, de acordo com 
a norma, é através das letras CH seguida da espessura (mm) e o tipo de aço 
empregado. 
 
 
 
 
 
 
 
Barras - 
 
Quando as dimensões da secção transversal é muito menor que o seu 
comprimento. Sua especificação é através do símbolo �seguido do diâmetro 
da barra em mm. As barras que possuem secção transversal redondas são 
geralmente empregas nas estruturas metálicas como tirantes, 
contraventamentos e chumbadores. 
 
 
 
 
Perfis Laminados - 
 
São peças que apresentam grande eficiência estrutural, podendo ser 
encontradas sob diversas geometrias, sendo algumas apresentadas nas 
figuras abaixo. Os perfis H, I, C podem ter abas paralelas (padrão europeu) 
ou não (padrão americano), de acordo com sua especificação. Já os perfis 
tipo L ou cantoneiras, são formados por duas abas perpendiculares entre si, 
podendo apresentar larguras iguais ou diferentes. 
8 
 
 
PERFIL I LAMINADO PERFIL IP CANTONEIRAS DE ABAS IGUAIS 
CANTONEIRAS DE 
ABAS DESIGUAIS 
 
 
 
PERFIL HPL 
 
 
PERFIL HPM 
 
 
PERFIL HPP 
 
 
PERFIL C LAMINADO 
 
 
 
 
 
Perfis Soldados - 
 
São elementos que surgiram de forma a suprirem as limitações impostas 
pelos perfis laminados tipo I. Podendo ser encontrados sob diversas 
geometrias, como H, I, L, a norma também permite que seja criado perfis 
especiais de modo a suprir as necessidades do projectista. Também possuem 
grande eficiência estrutural. A nomenclatura é dada pelo símbolo do perfil 
utilizado seguido pela sua altura em mm e a massa em kg/m. 
 
 
 
PERFIL VS PERFIL CVS PERFIL CS 
 
 
 
 
 
9 
Chapas Dobradas - 
 
 São perfis formados a frio, padronizados sob as formas L, U, UE, Z, ZE . 
Porém, oferecem grande liberdade à imaginação do projectista. O seu 
dobramento deve obedecer raios mínimos (não muito pequenos) evitando a 
formação de fissuras nestes pontos. Esse tipo de perfil apresenta cantos 
arredondados e utilização de aços com alto teor de carbono. 
 
 
 
 
 
 
 
- 
- 
Fios, Cordoalhas e Cabos 
 
 São produtos metálicos obtidos por trefilação e que, devido a sua 
flexibilidade, são muito utilizados na construção civil. 
 
Fios Trefilados 
 
São obtidos directamente por trefilação. Em sua fabricação, utiliza-se 
aços de alto teor de carbono (aço duro) e aço doce. 
 
 
 
 
 
 
 
10 
- Cordoalha de Sete Fios 
 
Podem ser formados pela associação de três ou sete fios arrumados 
de forma helicoidal. O seu módulo de elasticidades longitudinal (E) é 
tão elevado quanto o de uma barra maciça de aço. 
E= 195000 Mpa 
 
 
 
 
 
 
Cabo de Aço - 
 
Também é formado pelo arranjo helicoidal de fios trefilados. São cabos 
muito flexíveis e empregado em inúmeras funções, porém apresenta modulo 
de elasticidade longitudinal (E) cerca de 50% menor que o de uma barra 
maciça. 
 
 
 
 
 
11 
Fabrico de Estruturas Metálicas 
 
O fabrico de estruturas metálicas é um processo que vai desde a altura em que 
temos as referidas peças estruturais que vão passar por várias transformações até que as 
estruturas estejam prontas a ser montadas em obra. 
Os processos pelos quais passam os elementos estruturais até que sejam 
transformados numa estrutura metálica são os seguintes: corte térmico e mecânico, 
conformação a quente e frio, ligações parafusadas e soldadas, preparo das superfícies e 
pintura. 
 
- 
- 
Corte 
 
O corte È um processo de fabricação em que uma ferramenta, com duas cunhas de 
corte, que se movem uma contra a outra, provoca a separaão de um material por 
cisalhamento. Cisalhamento é a deformação que um corpo sofre devido á acção de 
forças cortantes opostas. 
Os aços para a construção civil podem ser facilmente cortados através de processos 
usuais, sejam térmicos (oxi-propano, oxi-acetileno, plasma ou laser) ou mecânicos 
(guilhotina ou tesoura). 
Quando é utilizado o processo de corte térmico em chapas de até 50 mm de 
espessura, não há necessidade de pré-aquecimento do material. 
 
 
Corte a plasma 
 
 
 
No processo de corte a plasma, o material base é fundido e, parcialmente 
vaporizado, antes de ser removido para fora da área de corte pela força do jacto 
plasma. Um arco plasma é utilizado como fonte de calor a exemplo da solda a 
plasma. Devido a alta temperatura do arco, o processo de corte a plasma pode ser 
12 
utilizado para aços inoxidáveis, cobre, alumínio e suas ligas. Na grande maioria 
dos equipamentos existentes, o processo de corte a plasma é mecanizado 
(fotocopiadoras) ou computadorizado (máquinas CNC). 
 
 
Sistema CNC de Corte a Laser de alta 
velocidade, marca BYSTRONIC 3000W. 
Capacidade de corte em aço carbono até 
20mm, aço galvanizado até 5mm, aço 
inox até 12 mm, alumínio até 8mm, latão 
até 4mm, madeira até 20mm. Mesa de 
1500 x 3000 
 
 
Oxicorte - 
 
O processo de oxicorte, de grande aplicação industrial, constitui etapa 
fundamental no corte de chapas e perfis metálicos, e na preparação de chanfros para 
juntas de solda.O oxicorte é uma operação onde um metal (liga de ferro) é aquecido à 
temperatura de ignição ou queima (abaixo do ponto de fusão) por uma chama oxi-
combustível (chama de pré-aquecimento). A seguir, o metal é rapidamente oxidado por 
um jacto de oxigénio (oxigénio de corte). O óxido formado, como também uma pequena 
região circunvizinha não oxidada, funde e flui, sendo expelida pela acção do jacto de 
oxigénio, expondo a este jacto mais metal, para continuidade da reacção. A operação 
prossegue auto-sustentada, pois a reacção química entre o ferro e o oxigénio se dá com 
forte desprendimento de calor (reacção exotérmica). O calor liberado mantém a 
condição necessária para a combustão, ajudado por uma menor parcela de calor 
proveniente da chama de pré-aquecimento. Se combinarmos um movimento no sentido 
desejado, manteremos a reacção e, por conseguinte, teremos a abertura de um sulco no 
material, denominado corte ou sangria. 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
 
 
 
 
 
No quadro a seguir, são listados alguns pré-
requisitos fundamentais para que o oxicorte possa 
ser executado e as consequências decorrentes do 
não cumprimento dos mesmos. 
 
o cor Pré-requisito para executar o 
corte te 
Consequência se o pré-aquecimento 
não for satisfeito 
Temperatura de fusão do óxido menor que 
a temperatura de fusão do metal. 
O metal funde antes do corte ser 
processado.Temperatura de ignição (queima) do metal 
menor que a temperatura de fusão do 
mesmo. 
Idem ao anterior. 
O calor produzido na reacção de 
combustão do metal pelo jacto de oxigénio, 
deve ser tal que o corte seja auto-
sustentável. 
O corte não inicia ou é frequentemente 
interrompido (menor velocidade de corte 
irregular). 
Produtos gasosos da combustão não devem 
ultrapassar determinadas proporções para 
não contaminar o oxigénio de corte. 
Menor poder de oxidação do oxigénio de 
corte (menor velocidade de corte). 
O material não deve apresentar elevada 
condutividade térmica. 
Grande perda de calor por condução 
dificultando a auto-sustentação do corte 
(menor velocidade de corte). 
Os óxidos devem fluir quando fundidos a 
fim de que possam ser expulsos com 
facilidade pela pressão do jacto de 
oxigénio de corte. 
Dificuldade de oxidação do metal pelo 
oxigénio (menor velocidade de corte). 
 
 
Corte mecânico - 
 
O processo de corte mecânico é usual para chapas de espessuras não muito 
superiores a 6,30 mm, mas em casos especiais pode ser realizado em chapas com até 
12,50 mm. 
 
 
Serra de Fita Horizontal Hidráulica 
14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Chaveteira 
Soldador A Topo para Serra de Fita SSF
3/4'' 
-Tesoura para corte da fita 
-Dispositivo de comando e painel de 
instrução na parte frontal do aparelho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas Especiais 
SFF 500 
Trata-se de uma serra de fita frontal
de construção robusta e muito
prática. O corte é rápido e de alta
precisão. A máquina destina-se a
cortes de qualquer material, mas
principalmente em bitola grande, e
em blocos de motores devido a sua
capacidade de corte de 500 x 500
mm. 
Corta tubos 
Corta tubos de aço, ferro e metal de 12,7 a
50,8 mm, com espessura de até 2 mm.
(capacidade de corte operacional de até
101,6 mm (T4). Para dimensões menores
consultar a fábrica. 
15 
 
Conformação a Frio - 
Os aços para a construção civil com espessura até 12,50 mm podem ser 
conformados a frio em equipamentos convencionais, tanto para operações de 
dobramento como calandragem. Para chapas com espessuras acima de 12,50 
mm, a conformação a frio não é recomendada. No entanto, a conformação é 
possível em condições especiais e utilizando-se grandes raios de 
dobramento. Os aços de alta resistência mecânica exigem um esforço um 
pouco maior para sua conformação e, consequentemente, apresentam raios 
de dobramento maiores quando comparado com aços estruturais de menor 
resistência. Os diâmetros internos mínimos para dobramento (transversal à 
direcção de laminação) são: para espessuras até 6,30 mm, o diâmetro 
mínimo interno de dobramento recomendado é quatro vezes a espessura do 
material. Para espessuras de chapa entre 6,30 mm e 12,50 mm o diâmetro 
interno mínimo recomendado é seis vezes a espessura do material. 
 
 
16 
 
 
 
- 
- 
- 
Conformação a Quente 
 
O trabalho de curvar barras torna
aquecimento. 
 Para chapas com espessura acima d
necessária, deverá ser feita à quente
aquecimento para que não ultrapass
Peças como anéis, flanges, elos
quando observados cuidadosamen
calor aplicado no local correcto por
espessura da peça, pressão exercid
adequados a cada tipo de trabalho. 
 
Curvamento á maquina 
A maquina usada para curvar chap
curvados chapas, perfis e tubos. As 
o raio desejado. Nesse tipo de maqu
de tanques, caldeiras, trocadores de 
 
Elementos da calandra 
A calandra é constituída por um
movimento giratório e pressão r
colocado entre rolos que giram e pr
acordo com as dimensões desejadas
 
 
Tipos de calandra 
 
Existem calandras para chapas e cal
 
Calandras para chapas 
 
Têm geralmente 3 ou 4 rolos. As de
nelas os rolos estão dispostos em 
ilustração seguinte. As calandras 
 
Dobramento a maquina 
O dobramento a maquina costuma ser executado numa
prensa dobradeira . É uma maquina que executa
operações de dobramento em chapas de diversas
dimensões e espessuras, com medidas predeterminadas.
É, geralmente, uma maquina de grandes dimensões,
formada por uma barra de pressão qual é acoplado o
estampo com movimento vertical, e uma matriz localizada
na mesa inferior da maquina. Grande numero de prensas
dobradeiras apresenta a mesa inferior fixa e a barra de
pressão móvel. Entretanto, podem-se encontrar modelos
que têm a barra fixa e a mesa inferior móvel. Muitas
dobradeiras chegam a atingir mais de 6 m de
comprimento. 
-se mais fácil quando o material recebe 
e 12,50 mm a conformação, quando 
 controlando-se a temperatura de 
e a 900°C. 
 etc. São executados com êxito a quente 
te os componentes do processo como: 
 meio de maçarico ou forja adequados á 
a durante o curvamento e dispositivos 
as chama-se calandra. Na calandra são 
peças podem ser curvadas de acordo com 
ina é que se fabricam corpos ou costados 
calor, colunas de destilação etc. 
 conjunto de rolos ou cilindros, com 
egulável. O material a ser curvado é 
essionam até que o curvamento esteja de 
. 
andras para tubos e perfis. 
 3 rolos são as mais usadas na industria e 
formação de pirâmide , como mostra a 
para chapas com 4 rolos apresentam a 
17 
vantagem de facilitar o trabalho de pré-curvamento. Nas calandras de 3 
rolos, o pré-curvamento é feito manualmente. 
 
 
Calandras para tubos e perfis - 
 
Apresentam conjuntos de rolos ou cilindros sobrepostos, feitos de aço 
temperado, com aproximadamente 200 mm de diâmetro. Podem curvar 
qualquer tipo de perfil: barras, quadrados, cantoneiras, em T etc. 
 
 
Quanto ao accionamento, as calandras podem ser: manuais, com um 
volante ou manivela para fazer girar os rolos, ou mecânicas , com motor 
eléctrico e redutor para movimentar os rolos. As calandras mecânicas 
podem apresentar, além do motor eléctrico, um sistema hidráulico que 
imprime maior ou menor pressão aos rolos. Este último tipo é usado para 
trabalhos de grande porte. 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
Calandra mecânica 
com sistema hidráulico 
 
 
 
Todos os tipos apresentam, em uma das extremidades, um dispositivo 
que permite soltar o cilindro superior para retirar a peça calandrada. 
 
 
 
 
 
Em casos onde há exigências rigorosas de tenacidade, pode ser necessário a 
normalização do material, através de tratamento térmico, após a operação de 
conformação. 
 
19 
Ligações das peças estruturais 
 
Ligações são materiais que têm por finalidade unir elementos estruturais dando 
continuidade à estrutura. Elas funcionam como meios de fixação e transmissão de 
esforços, sendo portanto necessário que trabalhem de forma semelhante às peças a elas 
conectadas. 
 
Ligações Parafusadas - 
 
 
 
 
As ligações parafusadas são largamente utilizadas na montagem final, já 
em obra, quando a estrutura está próxima de sua consolidação final. Por se 
tratar de uma ligação com maior grau de flexibilidade, existe a necessidade 
de cuidados especiais na sua execução para que o estado In loco da estrutura 
se aproxime ao máximo das previsões de projecto. 
As ligações parafusadas substituíram na história o uso de rebites. 
Embora necessitem da previsão anterior de material (parafusos e porcas), da 
fabricação com medidas exactas e do maior controle das áreas líquidas para 
evitar esmagamentos, elas trazem consigo vantagens como: rapidez nas 
ligações, economia em relação à energia empregada, exigência de 
qualificação inferior do operário se comparada à solda, maior suporte à 
fadiga. 
 
 
20 
 
As ligações parafusadas podem utilizar dois tipos de parafusos: 
-comuns: apresentam baixa resistência mecânica, sendo, portanto, 
utilizados em ligações de peças secundárias, como guarda-corpos, corrimãos, 
terças e outras peças pouco solicitadas; 
-alta resistência: são especificados para ligações de maior 
responsabilidade. Devido à característica de alta resistência, as ligações 
geralmente têm um número reduzido de parafusos, além de chapas de 
ligação menores; 
É importante destacar que, quando a obra necessita de aços resistentes à 
corrosão atmosférica,deve-se empregar parafusos que tenham essas mesmas 
características. Não é recomendada a utilização de parafusos e porcas 
galvanizados sem pintura em estruturas de aço carbono comum ou 
resistentes à corrosão atmosférica. A diferença de potencial electro-químico 
entre o revestimento de zinco e o aço da estrutura pode ocasionar uma 
corrosão acelerada da camada de zinco. 
Nota: este assunto será novamente focado no capitulo 
Problemas relacionados com as ligações deste trabalho. 
 
 
 
Ligações Soldadas - 
 
A soldadura é um processo 
de ligação permanente entre 
duas ou mais peças que tem, 
ultimamente, vindo a 
manifestar tendência para 
ocupar uma posição cada vez 
mais importante na 
construção civil. A economia 
que o recurso à soldadura 
permite geralmente obter em 
acção à fundição resulta de 
três circunstâncias. Em 
primeiro lugar, peças soldadas dispensam a construção do molde e da 
moldação. Em segundo lugar, o aço que se utiliza nas peças soldadas é 
consideravelmente mais resistente que o ferro fundido, o que permite uma 
apreciável redução da quantidade de material. Por último, o cálculo das peças 
soldadas é geralmente mais simples do que o das peças fundidas, pois as chapas, 
tubos e perfis metálicos que se empregam nas peças soldadas são normalizados, 
conhecendo-se o seu peso e a sua resistência, o que facilita o dimensionamento 
daquelas peças. Note-se, finalmente, que a resistência das ligações soldadas 
nunca compromete a resistência do conjunto e que peças soldadas correctamente 
projectadas, quando submetidas a ensaios de rotura, partem, geralmente, não 
pela junta de soldadura mas noutros locais. Actualmente, e de uma forma cada 
vez mais generalizada, a soldadura tende a substituir os rebites, pois apresenta, 
na maior parte dos casos, vantagens incontestáveis. De facto, a soldadura é mais 
21 
versátil, permite melhor acabamento, é facilmente estanque, garante uma 
distribuição de esforços mais uniforme e, uma vez que dispensa a furação das 
peças, poupa trabalho e melhora a resistência destas. Permite assim obter 
estruturas mais ligeiras e portanto mais económicas. 
 
Tipos de juntas de soldadura 
 
Conforme a disposição das peças que se pretendam soldar podem distinguir-se 
vários tipos de juntas de soldadura: topo a topo, sobrepostas, paralelas, de ângulo e 
múltiplas. 
Na figura apresentam-se, de forma muito esquemática, alguns exemplos dos tipos 
de juntas de soldadura referidos. Notem-se os vários exemplos das modalidades 
possíveis de soldaduras de ângulo. As soldaduras com fusão podem ser de qualquer dos 
tipos indicados, enquanto as soldaduras com pressão só podem ser topo a topo 
(geralmente usada apenas para soldar varão), sobrepostas ou paralelas (casos das 
soldaduras por pontos e contínua). As soldadura, podem fazer-se entre peças com 
espessuras iguais ou diferentes. 
 
Fig. 1 – Soldaduras sobrepostas Fig. 2 – Soldaduras paralelas 
Em geral não é necessário o alinhamento das peças e pode utilizar-se a soldadura 
representada na fig. 1a. Se este alinhamento for necessário, pode recorrer-se à junta 
representada na fig. 1b que exige a dobragem prévia de uma das peças. O comprimento 
l de sobreposição é, tanto num caso como no outro, cerca de três a quatro vezes a soma 
22 
das espessuras das peças soldadas e. Em certos casos em que se pretende o alinhamento 
das peças, pode também recorrer-se à soldadura com cobrejunta simples ou dupla (fig. 
1c e d). Note-se que neste caso, embora as peças a ligar topejem, não se deve considerar 
que a soldadura é topo a topo, pois a ligação não se faz efectivamente nos topos, mas 
através da cobrejunta. 
Na fig.2 representa-se o aspecto de soldaduras paralelas O objectivo desta 
soldadura é permitir o reforço de uma chapa em determinada zona, para que possa 
resistir aos esforços a que está sujeita. Pelo mesmo processo podem ligar-se 
paralelamente três ou mais chapas com comprimentos iguais ou diferentes. Na figura 
representam-se três tipos diferentes de soldaduras paralelas: soldadura nos topos, que 
geralmente são cortados com uma forma adequada (fig. 2a); soldadura feita 
lateralmente, como se tratasse de uma soldadura sobreposta (fig. 2b); e soldadura em 
entalhe em que as peças são ligadas por cordões executados na periferia de orifícios 
abertos numa das chapas (fig. 2c) ou enchendo completamente esses orifícios, que 
podem ter forma alongada, designando-se por entalhes propriamente ditos, ou forma 
circular com pequenas dimensões designando-se então por pernos soldadura .A 
soldadura por entalhe só é usada em casos especiais, devidamente justificados e deve, 
além disso, obedecer certo número de condições especificadas pelo Regulamento de 
Estruturas de Aço para Edifícios. 
 
 
Fig.3 – Soldaduras sobrepostas por 
pressão (por pontos e contínua) 
 Fig.4 – Soldaduras de ângulo 
 
Soldaduras sobrepostas e paralelas são também correntes na soldadura com 
pressão. Na fig.3 representa-se um alçado e um corte de duas soldaduras sobrepostas, 
uma por pontos e outra contínua. 
A representação de uma soldadura paralela com pressão tem um aspecto fácil de 
estabelecer, a partir das representações das figs. 2 e 3. 
Na fig. 4 representam-se em corte alguns tipos de soldaduras de ângulo. 
23 
 
Fig 5 - Soldadura tripla 
Na fig. 5 representa-se uma soldadura múltipla de três chapas ou soldadura tripla. 
 
Nota: este assunto será novamente focado no capitulo 
Problemas relacionados com as ligações deste trabalho. 
 
24 
Preparação das Superfícies 
 
As superfícies das estruturas metálicas estão sujeitas a varias acções que vão 
deteriorar em primeiro lugar as superfícies que vão ficar em contacto com os agentes 
agressivos e em seguida vão deteriorar toda a estrutura podendo até levar á ruína da 
estrutura. Para evitar os efeitos dos agentes que deterioram as estruturas metálicas, as 
estruturas são pintadas sendo que para serem pintadas as estruturas tem que sofrer um 
processo de preparação das superfícies a pintar. 
 
 
As técnicas de preparo de superfície comumente utilizadas são: 
 
Limpeza Manual: Calamina, ferrugem e tintas velhas pouco aderentes podem ser 
removidas do aço manualmente por limpeza com escova metálica, lixa, raspadeiras e 
limpeza por impacto. Contudo, estes métodos são incompletos e deixam sempre uma 
camada de ferrugem fortemente aderente sobre a superfície do aço. As ferramentas 
manuais mais usadas são: martelos, picadores, espátulas, escovas, etc.; 
 
Limpeza Mecânica: Geralmente mais eficaz e menos laboriosa que a limpeza 
com ferramenta manual para a limpeza de calamina, tinta e ferrugem pouco aderentes. 
Contudo, a limpeza com ferramenta eléctrica não removerá ferrugem e calamina 
fortemente aderentes. Escovas metálicas eléctricas, ferramentas de impacto tais como 
martelos de agulha, esmeriladores e lixadeiras são todos usados vulgarmente. Deve 
haver cuidado, principalmente com as escovas metálicas eléctricas, para não polir a 
superfície metálica, uma vez que isto reduzirá a adesão ao revestimento de tinta 
subsequente. Ideal para áreas pequenas ou de difícil acesso, devido ao seu maior custo; 
 
Jacteamento: Este é, de longe, o método mais eficaz para remover calamina, 
ferrugem, e tintas velhas, utilizando abrasivos como areia ou granalha angular ou 
esférica sob alta pressão. O grau de decapagem adequado para uma especificação de 
pintura particular depende de vários factores, o mais importante dos quais é o tipo de 
sistema de pintura seleccionado. 
Antes da decapagem, as estruturas de aço devem ser desengorduradas e todos os 
salpicos de soldadura removidos. Se estiverem presentes na superfície sais, gordura ou 
óleo, dará a impressão de terem sido removidos pela decapagem, embora não seja este o 
caso. Embora não seja visível, a contaminação ainda estará presente como uma camada 
fina e afectará a adesão das demãos subsequentes. Os cordões de soldadura, lascas 
metálicas e arestas vivas reveladas pelo processo de decapagemdevem ser esmerilados, 
uma vez que as demãos de tinta têm tendência a escorrer das arestas vivas, resultando 
em falta de espessura e numa protecção reduzida. É quase impossível pintar 
uniformemente os salpicos de soldadura, além do facto de estes estarem frequentemente 
pouco aderentes, sendo esta uma causa comum de falha prematura do sistema de 
pintura. 
A remoção dos resíduos varia de acordo com os seguintes graus de limpeza; 
 
Jacto Abrasivo Ligeiro 
Jacto Abrasivo Comercial 
Jacto Abrasivo ao Metal Quase Branco 
Jacto Abrasivo ao Metal Branco 
 
25 
Pintura 
 
Como já se disse as estruturas metálicas devem ser protegidas, neste caso pintadas, 
porem é de salientar que na elaboração de um sistema de pintura devem ser 
considerados dados como: o meio ambiente e sua agressividade, o tipo de tinta, a 
preparação da superfície, a sequência de aplicação, o número de demãos, as espessuras, 
o tipo de aplicação e as condições de trabalho a que estará submetida a superfície. 
É importante destacar que não basta ter o melhor esquema de pintura definido. O 
preparo da superfície a ser pintada é um factor determinante para o bom desempenho do 
sistema. Durante sua aplicação, a superfície deverá estar isenta de pó, ferrugens, 
carepas, óleos ou graxas e a humidade relativa do ar não deverá estar superior a 85%. 
 
 
 
Estrutura revestida com pintura 
26 
Problemas relacionados com as ligações 
 
A resistência de uma estrutura não depende somente de quanto um perfil pode 
suportar, suas junções podem representar pontos críticos ou de fragilidade se não 
dimensionados da forma correcta. As conexões devem ser calculadas para poder 
sustentar as solicitações provenientes de reacções da estrutura com o peso próprio, 
sobrecargas e demais acções. Nas estruturas de betão, o monolitismo garante uma 
continuidade do material ao longo da estrutura, com junções rígidas que facilitam a 
analise dos esforços actuantes. Quando projectos metálicos são realizados, surge a 
necessidade de divisão da estrutura em peças distintas que deverão ser transportadas e 
montadas in loco. A falta de continuidade física devido a essa separação faz com que a 
execução de ligações exija cuidados especiais para não recair nos problemas que estão 
dispostos nessa sessão. Actualmente as ligações são executadas através de soldas ou 
parafusos, devendo a escolha do processo ser baseada nas características especiais de 
cada projecto. Outro sistema conhecido de conexão é o rebite, mas que entrou em 
desuso devido à baixa resistência mecânica, exigência de mão de obra especializada e 
dificuldades na inspecção. 
 
 
 
 
Ligações parafusadas - 
 
Existem, três tipos básicos de problemas relacionados às ligações parafusadas. 
São eles: o colapso da ligação, os problemas de corrosão e o detalhamento 
incorrecto. 
 
 -Tipos de ruínas em ligações parafusadas: 
 
Ruína por cisalhamento do fuste do parafuso: o parafuso 
rompe devido à presença de uma tensão de cisalhamento superior à 
resistência de cálculo. 
Ruína por rasgamento da chapa junto ao parafuso: Ocorre 
devido a inadequações no projecto da chapa, normalmente com 
dimensões insuficientes para o carregamento que a solicitará. A chapa 
pode ter seu furo alargado, o que aumentará a flexibilidade da estrutura, 
ou pode ter sua superfície rasgada na direcção da tensão. 
Ruína por esmagamento/estacionamento do fuste do 
parafuso: Actua de forma semelhante ao cisalhamento do parafuso, 
causando grande deformação no parafuso e seu consequente escoamento. 
A consequência para a estrutura é o grande deslocamento que ela sofrerá. 
27 
http://www.cesec.ufpr.br/~metalica/patologias/ligacoes/parafusos/
http://www.cesec.ufpr.br/~metalica/patologias/ligacoes/parafusos/
http://www.cesec.ufpr.br/~metalica/patologias/ligacoes/parafusos/
http://www.cesec.ufpr.br/~metalica/patologias/ligacoes/parafusos/
Ruína por esmagamento da chapa: É o caso em que a chapa 
não chega a rasgar, porém o escoamento nela ocasionado na região do 
furo pode gerar deslocamentos sérios à estrutura. 
Ruína por tensionamento axial do fuste do parafuso: Muitas 
ligações são feitas utilizando do parafuso apenas a sua resistência axial. 
Caso a tensão gerada pela tracção do parafuso seja superior à resistência 
do fuste, o parafuso pode escoar e romper, levando a estrutura ao 
colapso. 
Ruína por dobramento do parafuso: Em parafusos longos, 
dependendo da solicitação, podem ocorrer momentos capazes de dobrar o 
parafuso. Na figura seguinte, temos um exemplo de parafuso dobrado, 
que pode também ocorrer na fabricação da estrutura, quando essa se 
diferencia do projecto, com erros nas dimensões, problemas de locação 
dentro da construção em si ou problemas na locação dos furos. 
 
Parafuso torto 
 
 
Ruína por rasgamento global da chapa na ligação: Caso em 
que a tensão normal é maior que a tensão de escoamento da chapa, 
rompendo-a não somente na região do parafuso mas em toda a sua secção 
transversal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
http://www.cesec.ufpr.br/~metalica/patologias/ligacoes/parafusos/
Corrosão em Ligações Parafusadas - 
 
 
Corrosão por frestas Corrosão no parafuso 
 
O processo de corrosão ocorre principalmente pela presença de frestas 
sempre que uma ligação parafusada é executada. Essa patologia ocorre devido à 
presença de água nas frestas. O problema é minimizado impedindo-se a entrada 
de humidade com argamassa no caso de estruturas revestidas, com pinturas anti-
corrosivas ou com mastiques na borda da fresta. 
 
 
- Detalhamento incorrecto em projecto 
 
Um grande problema enfrentado em obra é a presença de locais inacessíveis 
para o aperto dos parafusos. Em projecto, devem ser previstos espaços para 
facilitar a execução da montagem. Deve-se lembrar que para realizar a ligação, é 
preciso colocar o parafuso, colocar no outro lado a arruela e a porca e ainda ter 
espaço para a movimentação da chave de aperto e do braço do montador. Na 
figura seguinte, na parte destacada, podem ser vistos dobramentos nos perfis 
para colocação dos parafusos, essa prática pode ser danosa à estrutura. 
 
 
Amassamento em Ligação para Acesso ao Furo 
 
 
29 
 
Furos errados - 
Esse problema ocorre quando o projectista detalha de maneira diferente as 
peças de uma mesma ligação. Esse problema pode ocorrer quando o projecto 
possui padrões de furação que se repetem inúmeras vezes causando uma 
predisposição para reprodução do estilo. 
Outro problema que pode trazer esse erro ao projecto é a utilização de peças 
que apesar de possuírem simetrias, necessitam de fixações diferentes em cada 
lado. 
Em geral essa patologia ocorre devido à não observância das diferenciações 
de um projecto. Muitas vezes o projectista realiza alterações e esquece de 
repassar para todos os níveis do projecto, chegando em obra um modelo de 
versão anterior, ao fabricante o modelo actualizado e no escritório um modelo 
com alterações sendo feitas. 
 
 
Falta de Furo no Pilar 
 
 
Desalinhamento Generalizado Parafusos fora da Chapa 
 
30 
Erro de calculo do comprimento das peças - 
Erro muito comum de acontecer e que revela a falta de atenção durante o 
projecto. 
Normalmente ocorre por erros de cálculos pois envolve ângulos, distâncias e 
diminuições devido ao formato rectangular das peças em geral. Prejudicam o 
andamento da obra pois envolvem o rearranjo da peça como novos furos devido 
ao corte das pontas ou soldas para completar o comprimento das peças. Também 
podem ocorrer erros no cálculo do comprimento dos parafusos, de forma a 
atrasar a montagem. 
Em seguida temos dois exemplos de problemas relacionados ao 
comprimento das peças. 
Na esquerda, uma peça que teve de ser soldada devido a falta de 
comprimento na fabricação. Como pode ser visto, a estética da estrutura fica 
danificada e a peça permanece com furos inutilizados que diminuem sua 
resistência. 
Na figura da direita,uma peça que fora fabricada com o comprimento maior 
do que o necessário, esse caso é menos problemático que o anterior pois envolve 
somente o corte e nova furação, não sendo necessária a solda. 
 
 
 
Diâmetro errado do furo ou do parafuso - 
- 
- 
Pode acarretar basicamente dois problemas: falta de resistência nos parafusos, se 
esses têm áreas inferiores às calculadas; susceptibilidade de escoamento ou 
ruptura na região dos furos, se esses tiveram de ser ampliados por divergências 
no projecto. Existe portanto a necessidade de recalcular a ligação para verificar a 
estabilidade desejada. 
 
Parafuso incompatível com a ligação 
Existe o risco da troca de parafusos em montagens, colocando-se parafusos 
comuns no lugar dos de alta resistência, especificados em projecto. Essa falha 
pode ser fatal e implica em cuidados no recebimento e na armazenagem dos 
materiais, bem como na confiabilidade do fornecedor. 
 
Erros na localização de furos durante a fabricação 
Muitas empresas não possuem um meio automático de furação, cabendo aos 
operários traçarem os furos com trenas e riscadores para o executarem 
manualmente. A peça toda é susceptível ao erro, chegando à obra com medidas 
erradas que impedem a montagem ou fazem o parafuso entrar de maneira 
inclinada, podendo dobrar quando carregado. 
 
31 
Falta de aperto do parafuso - 
Em muitas obras, as estruturas metálicas são executadas de forma apressada, 
deixando para trás ligações incompletas ou mal finalizadas. Os parafusos 
funcionam ou por atrito ou por contacto. A falta de aperto pode então inutilizar 
uma ligação, causando-lhe flexibilidade imprevista e possibilidade de colapso 
por sobrecarregar outros nós de ligação. 
 
 
Falta de aperto do parafuso 
 
 
 
 
 
- 
- 
Ligações soldadas 
Dentro dos vários problemas que podem surgir nas ligações soldadas podem-
se destacar as seguintes: 
 
 
Porosidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32 
 
Inclusão de escória - 
 
 
 
 
 
 
- Mordeduras 
- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Falta de fusão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
- 
- Trincas 
Falta de penetração 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Excesso de respisngos 
 
 
 
 
34 
Corrosão em estruturas Metálicas 
 
A corrosão é um tipo de deterioração que pode ser facilmente encontrada em obras 
metálicas. 
O aço oxida quando em contacto com gases nocivos ou humidade, necessitando por isso 
de cuidados para prolongar sua durabilidade. A corrosão é um processo de deterioração 
do material que produz alterações prejudiciais e indesejáveis nos elementos estruturais. 
Sendo o produto da corrosão um elemento diferente do material original, a liga acaba 
perdendo suas qualidades essenciais, tais como resistência mecânica, elasticidade, 
ductilidade, estética, etc. 
Em certos casos quando a corrosão está em níveis elevados, torna-se impraticável 
sua remoção, sendo portanto a prevenção e controle as melhores formas de evitar 
problemas. 
 
Tipos de corrosão - 
 
 -Corrosão uniforme 
Mais comum e facilmente controlável, consiste em uma camada visível de óxido de 
ferro pouco aderente que se forma 
em toda a extensão do perfil. É 
caracterizada pela perda uniforme 
de massa e consequente 
diminuição da secção transversal 
da peça. 
Esse tipo de corrosão ocorre 
devido à exposição directa do aço 
carbono a um ambiente agressivo e 
à falta de um sistema protector. 
Comumente, o sistema protector 
pode-se romper durante o 
transporte ou manuseio da peça, 
devendo ser rapidamente reparado, 
antes que ocorra a formação de 
pilhas de acção local ou aeração 
diferencial. Corrosão em uma coluna de aço 
 
Prevenção e Controle: Dependendo do grau de deterioração da peça, pode-se 
apenas realizar uma limpeza superficial com 
jacto de areia e renovar a pintura antiga. Em 
corrosões avançadas, deve-se optar pelo 
reforço ou substituição dos elementos 
danificados. 
Em qualquer caso é preciso a limpeza 
adequada da superfície danificada. 
a 
A corrosão uniforme pode ser evitada com a 
inspecção regular da estrutura e com o uso de 
ligas especiais como o aço inoxidável. Sua 
localização é uma das mais simplificadas e 
permite que problemas sejam evitados quando 
se existe serviços de manutenção preventiva. 
Corrosão uniforme em coluna metálic
35 
 
 
 
 -Corrosão Galvânica 
 
Esse tipo de corrosão ocorre devido a formação de uma pilha electrolítica quando 
utilizados metais diferentes. As peças metálicas podem se comportar como eléctrodos e 
promover os efeitos químicos de oxidação e redução. 
É fácil encontrar esse tipo de contacto em construções. A galvanização de 
parafusos, porcas e arruelas; torres 
metálicas de transmissão de energia 
que são inteiramente constituídas 
de elementos galvanizados, 
esquadrias de alumínio encostadas 
indevidamente na estrutura e 
diversos outros casos decorrentes 
da inadequação de projectos 
Ao lado temos um exemplo 
do que pode ocorrer do contacto de 
telhas galvanizadas ou de alumínio 
com a estrutura, da criação de furos 
nas peças estruturais e fixação das 
telhas com parafusos galvanizados. 
 
 Terça corroída 
 
Prevenção e Controle: Ela é evitada através do isolamento dos metais ou da 
utilização de ligas com valores próximos na série Galvânica. 
Uma forma muito utilizada é a protecção catódica, que consiste em fazer com que 
os elementos estruturais se 
comportem como cátodos de 
uma pilha electrolítica com o 
uso de metais de sacrifício. 
Dessa forma, a estrutura 
funcionará como agente 
oxidante e receberá corrente 
eléctrica do meio, não 
perdendo electrões para outros 
metais. 
Ao lado, temos um 
exemplo de esquadria metálica 
afastada da estrutura por um 
material isolante. 
 
 
 
Contacto bi-metálico aço-alumínio 
 
 
 
 
 
 
36 
 -Corrosão por lixiviação 
 
Outra forma de 
ataque às superfícies, essa 
corrosão forma laminas de 
material oxidado e se 
espalha por debaixo dele 
até camadas mais 
profundas. O combate a 
essa floculação é feito 
normalmente com 
tratamento térmico. 
 
 
 
 
 
 
Laminas de material corroído 
 
 
 
 
 
 
 -Corrosão erosão 
 
Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo se encontra em alta 
velocidade aumentando o grau de oxidação das peças. É possível encontrar esse 
problema em locais que contenham esgotos em movimento, despejo de produtos 
químicos (indústrias) ou acção directa de água do mar (portos, pontes e embarcações). 
Ela pode ser diminuída por revestimentos resistentes, protecção catódica, redução 
do meio agressivo e materiais resistentes à corrosão. 
 
 
 -Corrosão sob tensão 
 
Esse problema é resultante da soma de tensão de tracção e um meio corrosivo. 
Essa tensão pode ser proveniente de encruamento, solda, tratamento térmico, cargas, 
etc. Normalmente, regiões tencionadas funcionam como ânodos em relação ao resto do 
elemento e tendem a concentrar a cessão de electrões. Com o tempo surgem 
microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peça antes da percepção 
do problema. 
 
 
 
 
 -Corrosão por pontos 
 
Altamente destrutivo, esse tipo de corrosão gera perfurações em peças sem uma 
perda notável de massa e peso da estrutura. 
Pode ser difícil de se detectar quando em estágios iniciais, pois na superfície a 
degradação é pequena se comparada à profundidade que pode atingir. 
37 
Ela ocorre normalmente em 
locais expostos à meios aquosos, 
salinos ou com drenagem 
insuficiente. 
Pode ser ocasionada pela 
deposição concentrada de material 
nocivo ao aço, por pilha de aeração 
diferencial ou por pequenos furos 
que possam permitir a infiltração e o 
alojamento de substâncias líquidas 
na peça. 
 
 
 
 
Pontos com corrosão avançada 
 
 
 
 
 
 
Prevenção e Controle: Para se evitar esse ataque, as peças não devem acumular 
substâncias na superfície e todos os depósitos encontrados devem ser removidos durante 
as manutenções. 
A intervenção deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo 
se encontra. Deve-se efectuar a limpeza no local ese a estrutura não estiver 
comprometida, pode-se 
cobrir o furo aplicando 
sobre ele um selante 
especial. 
É importante a 
experiência do fiscal 
devido a possibilidade de 
se necessitar de uma 
intervenção mais 
complexa, com reforço 
da estrutura ou até 
mesmo substituição de 
peças. 
 
 
 
 
Pontos fundos sobre corrosão 
uniforme 
 
 
 
 
 
 
 
38 
-Corrosão por freestas 
 
Ocorre em locais que duas superfícies estão em 
contacto ou muito próximas (0,025 a 0,1 mm). 
Devido a tensão superficial da água, esta se aloja nas 
fendas disponíveis e tende a causar pilhas de aeração 
diferencial, onde a concentração de oxigénio nas bordas é 
superior à concentração da área mais interna da fenda, 
fazendo dessa uma região anódica. Como consequência, o 
processo de corrosão se concentra na parte mais profunda da 
fresta, dificultando o acesso e o diagnóstico desse problema. 
Em geral, esse problema afecta somente pequenas 
partes da estrutura, sendo portanto mais perigosa do que a 
corrosão uniforme, cujo alarme é mais visível. 
 
Prevenção e Controle: Se a corrosão estiver em estágio 
inicial, pode-se recorrer à limpeza superficial, secagem do 
interior da fenda e vedação com um líquido selante, 
aplicando-se posteriormente um revestimento protector. Se a 
corrosão estiver em nível avançado, torna-se necessário 
como nos outros processos o reforço ou substituição de 
peças. 
 
 
 
Corrosão por fresta 
 
 
 -Corrosão por ranhuras 
 
Todos os defeitos que 
contenham cantos vivos, locais para 
depósito de solução aquosa ou 
exposição do material não protegido, 
podem vir a apresentar essa 
corrosão. 
Por seu tamanho diminuto, as 
ranhuras muitas vezes passam 
despercebidas em manutenções e se 
tornam visíveis somente quando o 
material oxidado aflora na 
superfície. 
Riscos, gretas, pontos 
parafusados entre outros são 
enquadrados nesse tema e recebem 
uma solução semelhante à corrosão 
por frestas. 
 
 
Coluna com ranhura próximas a base 
 
39 
Prevenção e Controle: 
É importante a limpeza da 
superfície danificada, 
removendo-se todas as 
impurezas do local. Por não 
serem em geral muito 
degradantes, essas ranhuras 
podem ser pintadas 
garantindo a interrupção da 
corrosão. 
 
 
 
 
 
 
 
Corrosão em canto vivo 
 
 
 
 
 
São conhecidos diversos modos de evitar corrosões, porém, para cada tipo existe 
um método que melhor se aplica. Em geral, os processos de prevenção exigem 
investimento financeiro e são realizados com as peças ainda em ambiente industrial. 
Outros meios, como revestimento, são feitos em obra e também garantem a qualidade 
da peça. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
Projecto de Estruturas Metálicas 
 
Apesar de não fazer parte do processo de fabrico de estruturas metálicas a fase de 
projecto é uma das partes mais importantes de todo o processo de implantação de uma 
estrutura metálica em obra, já que é nesta fase que se vão estudar os pormenores que 
são preciso ter em conta para o bom funcionamento e durabilidade da estrutura. 
Um bom detalhamento do projecto de estruturas metálicas é fundamental para se 
evitar o surgimento de processos corrosivos. Para prevenir gastos com remediações, 
recomenda-se a cautela durante a execução dos projectos. Alguns detalhes no papel 
podem fazer diferença posteriormente com a estrutura em pleno uso. 
 
 -Problemas relacionados com a corrosão 
 
 Independentemente do tipo de aço e do esquema de pintura empregados, alguns 
cuidados básicos na etapa de projecto, podem contribuir significativamente para 
melhorar a resistência à corrosão, como: 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 Evitar arestas vivas, recessos, rebarbas, gretas ou cavidades; 
 Em locais onde a água pode ficar retida, prever furos de drenagem(fig. 5); 
 As cantoneira devem ser projectadas para permitir o livre fluxo de ar, de 
forma a acelerar o processo de secagem (fig. 5); 
 Executar o recozimento de peças para retirada de tensões residuais; 
 Em regiões catódicas, diminuir a superfície de contacto; 
 Isolar metais distantes na tabela galvânica. Deve-se evitar que o aço entre 
em contacto com o cobre, bronze ou outro metal; 
 Evitar peças semi-enterradas ou semi-submersas; 
 Em soldas longas, manter a continuidade do filete, evitando-se cavidades; 
Juntas soldadas trazem menos problemas que as parafusadas; 
Projectar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para 
possíveis manutenções. 
 
 
 
Fig.5 Local com deposição de humidade e lixo 
 
41 
 
Na fig. 5 pode-se verificar um estágio de corrosão avançado por pilha de acção 
local devido à deposição de lixo e consequente retenção de humidade. 
Nessa ligação deveriam ter sido previstos furos para escoamento de água. Como 
se pode perceber, a ventilação no local é problemática e a falta de limpeza auxilia na 
geração de uma diferença de potencial entre essa área crítica e o restante da estrutura. O 
local possui acesso fácil, mas essa condição torna-se sem utilidade frente a falta de 
manutenção e limpeza na estrutura. 
Na figura seguinte vamos apresentar um quadro com alguns exemplos de mau 
detalhamento em projecto e consequentes soluções recomendadas. 
 
 
 
 
 
Inadequado Recomendado Comentários 
 
Inversão de elementos estruturais 
e/ou execução de furos de 
drenagem para se evitar a 
retenção de água e o acumular de 
pó 
 
Evitar a retenção de água e o 
acumular de pó junto às bases 
 
Permitir a circulação de ar para 
evitar humidificação e o 
acumular de pó 
 
Evitar a retenção de água e o 
acumular de pó em frestas 
 
 
 
42 
 -Problemas quanto ás Ligações 
 
Por serem os locais de transmissão de cargas e continuidade da estrutura, as 
ligações devem ser visadas como pontos principais para detalhamento do 
projecto. É comum que erros de medidas de perfis, deslocamentos de furos e até 
mesmo impossibilidade de encaixes sejam visualizados somente nesta etapa. 
 
Nota: este assunto já foi tratado com mais pormenor em 
Problemas relacionados com as ligações parafusadas 
 
 -Problemas quanto á estabilidade da estrutura 
 
É na etapa de elaboração dos projectos que surgem grande parte dos erros 
que darão origem aos inúmeros problemas patológicos. Nas estruturas metálicas, 
onde a precisão é praticamente milimétrica, os cuidados devem ser redobrados. 
 
Alguns dos problemas que podem ocorrer são: 
- 
- 
- 
- 
- 
 Falta de estabilidade devido à falta de elementos estruturais como 
contraventamentos, enrigecedores ou conectores; 
Falta de ancoragem dos elementos de construção entre si, telhamento, 
estrutura metálica, estrutura de betão, etc.; 
Problemas com erros de dimensionamento; 
Problemas com as fundações, seja nos parafusos de ligação (devido à força 
cortante ou normal) ou na própria fundação em si. 
Projecto que possibilita deformação excessiva. Pode causar danos às paredes 
e esquadrias. 
 
Ao lado um exemplo de 
inconformidade entre pilar 
e fundação, provavelmente 
causado pela desatenção na 
realização do projecto. 
Em muitos casos, o 
projecto de fundação é 
realizado por empresa 
diferente daquela que está 
realizando o projecto de 
estruturas metálicas. Nessa 
fronteira de delimitação dos 
projectos de cada um é 
preciso reiterar com a 
compatibilização dos 
detalhes divulgados. Com 
essa prática, pode-se evitar 
erros que somente seriam 
visíveis em obra. 
Base da coluna com dimensões incorrectas 
 
43 
Outro ponto importante na etapa de projecto é a definição do sistema de ligação a 
ser adoptado entre os elementos que compõem a estrutura metálica, como vigas, pilares 
e contraventamentos. É fundamental que os elementos de ligação (chapas, parafusos, 
soldas, etc.) apresentem resistência mecânica compatível com o aço utilizado na 
estrutura. 
A escolha criteriosa entre um sistema de ligação soldado e/ou parafusado, pode 
significar uma obra mais económica e tornar a montagem mais rápida e funcional. 
 
Alguns aspectos são importantes para essa escolha: 
- 
- 
- 
condições de montagem no local da obra;grau de dificuldade para fabricação da peça; 
padronização das ligações; 
Se a intenção do projecto for deixar as estruturas aparentes, o desenho das ligações 
assume uma importância maior. O formato, a posição e a quantidade de parafusos, 
chapas de ligação e nervuras de enrijecimento, são alguns dos itens que podem ter um 
forte apelo estético se convenientemente trabalhados pelo arquitecto em conjunto com o 
engenheiro calculista. 
 
44 
Tipos fechamentos em estruturas metálicas 
 As estruturas metálicas possuem grande flexibilidade na escolha do sistema de 
fechamento, tanto horizontal (lajes) quanto vertical (paredes). A especificação 
dependerá muito do tipo de projecto e de suas características específicas (exigências 
económicas, estéticas, necessidade de rapidez de execução, etc). Assim, pode-se optar 
pelo uso das mais variadas soluções. 
Fechamentos horizontais 
 Entre os diversos tipos de lajes usualmente empregadas, podemos destacar: 
-laje de betão moldada in loco; 
- laje modulada de betão celular; 
- pré-laje de betão; 
- laje mista; 
- laje de painel de madeira e fibrocimento; 
- laje com forma metálica incorporada - steel deck; 
Fechamentos verticais 
Assim como acontece com as lajes, as estruturas metálicas possuem 
compatibilidade com uma grande diversidade de materiais de vedação. 
Destacamos abaixo algumas dessas soluções: 
- alvenarias: de tijolos maciços de barro, blocos cerâmicos, blocos de 
betão ou de betão celular; 
- painéis: de betão, betão celular, fibrocimento, aço, gesso acartonado 
(dry-wall). 
É importante deixar claro que não existe nenhum empecilho no uso de 
estruturas metálicas em conjunto com alvenarias. Para tanto, é interessante que o 
projectista esteja atento a pequenos detalhes que evitarão, no futuro, o possível 
aparecimento de patologias, como trincas ou fissuras, decorrentes da 
movimentação destes materiais. 
 
Entre os detalhes geralmente empregados podemos destacar: 
- para os pilares: utilização de barras de aço de espera (também 
conhecida como "ferro cabelo"), com 5 mm de diâmetro e 30 a 40 cm de 
comprimento, soldadas ao perfil, aproximadamente a cada 40 cm, e 
solidarizadas à alvenaria durante o seu assentamento; 
45 
- para as vigas: aplicar entre a estrutura e a alvenaria, material 
deformável (cortiça, isopor ou poliestireno) arrematados por mata-juntas 
ou selantes flexíveis com relação aos demais materiais utilizados em 
painéis , é interessante consultar os catálogos técnicos de seus respectivos 
fabricantes, onde poderão ser encontradas informações úteis com relação 
às melhores soluções de detalhamento entre a estrutura e o conjunto de 
vedação 
46 
Protecção das estruturas metálicas contra 
incêndios 
Todo material perde resistência mecânica quando exposto a acção de altas 
temperaturas, como as que ocorrem em situações de incêndio. Desta forma, o projecto 
estrutural deve antecipar esta possibilidade, evitando um possível colapso da estrutura e 
garantindo a segurança dos ocupantes desta e de edificações próximas, além de 
minimizar perdas económica. 
Existem dois tipos básicos de protecção: activa (uso de sprinklers, alarmes, etc.) e 
passiva. 
A protecção passiva abrange aspectos de projecto da edificação (uso de portas corta-
fogo, compartimentação dos ambientes, etc.) e a protecção dos elementos estruturais 
contra o fogo. A definição do tipo de protecção é feita na etapa de projecto, 
assegurando-se assim a especificação do material mais indicado para cada caso. 
 
Entre os materiais comumente utilizados, podemos citar: 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
Argamassa de asbesto: constituída de fibras de amianto (silicato de 
magnésio) com cimento. Aplicação se faz por spray; 
Argamassa de vermiculita: argamassa de agregado leve, à base de 
vermiculita. Aplicação por spray ou com o uso de espátulas; 
Mantas de fibras cerâmicas: utilizada como revestimento tipo contorno ou 
como revestimento tipo caixão; 
Mantas de lã de rocha: utilizada como revestimento tipo contorno ou como 
revestimento tipo caixão; 
Argamassa composta de gesso e fibras: aplicação por spray; 
Betão/Alvenaria: revestimento ou encapsulamento da estrutura metálica com 
betão ou alvenaria; 
Tinta intumescente: revestimento fogo-retardante, que se submetido ao 
incêndio transforma-se em volumosa camada, parecida com uma esponja. É 
a solução ideal quando há intenção de se deixar a estrutura aparente. 
Aplicação por pintura. 
 
 
47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexos 
48 
FABRICO DO AÇO 
 
O aço é um produto siderúrgico definido como liga metálica formado através de 
transformações sobre o minério de ferro, ocorridas nas siderurgias. O aço é uma liga 
(união de elementos químicos) formada pela dissolução de Carbono em Ferro em teores 
que variam de 0,008 a 2 por cento. Para aços utilizados na construção civil, o teor de 
carbono é da ordem de 0,18% a 0,25%. O aço ainda contém geralmente uma 
percentagem de impurezas resultantes do processo de fabricação ou outros elementos 
adicionados propositadamente para dar melhores propriedades mecânicas. O ferro é 
encontrado em toda a crosta terrestre, fortemente associado ao oxigénio e à sílica. O 
minério de ferro é um óxido de ferro, misturado com areia fina. O carbono é também 
relativamente abundante na natureza e pode ser encontrado sob diversas formas. Na 
siderurgia, usa-se carvão mineral, e em alguns casos, o carvão vegetal. O carvão exerce 
duplo papel na fabricação do aço. Como combustível, permite alcançar altas 
temperaturas (cerca de 1.500º Celsius) necessárias à fusão do minério. Como redutor, 
associa-se ao oxigénio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando 
livre o ferro. O processo de remoção do oxigénio do ferro para ligar-se ao carbono 
chama-se redução e ocorre dentro de um equipamento chamado alto forno. O alto forno 
é um forno de secção circular com 30 m de altura construído com tijolos refractários e 
revestimento de chapa de aço que serve para produzir ferro. 
 
 
ALTO FORNO 
 
O alto-forno é constituído por dois troncos de cone unidos pelas bases maiores. No 
fundo do forno situa-se um cadinho onde se acumula o metal à medida que vai sendo 
fundido. A zona superior chama-se cuba e é pelo seu topo que é introduzido o material a 
fundir. Um carril inclinado conduz ao cimo do forno onde a carga é despejada sobre 
uma tremonha de campânula dupla que a distribui e funciona como válvula de fecho. 
Dispositivos auxiliares (estufas) constituídos por torres cilíndricas aquecem a 500 °C a 
corrente de ar que se introduz no forno por tubagens situadas acima do cadinho. 
 
49 
 
 
 
Esquema de um alto-forno 
 
 
 
Antes de serem levados ao alto forno, o minério e o carvão são previamente 
preparados para melhoria do rendimento e economia do processo. O minério é 
transformado em pelotas e o carvão é destilado, para obtenção do coque, dele se 
obtendo ainda subprodutos carboquímicos. O coque é um carvão poroso que se obtém 
como resíduo da destilação da hulha na produção do gás da hulha. As suas propriedades 
físicas e químicas dependem do método de aquecimento e respectiva duração, da tempe-
ratura atingida, do tipo de carvão utilizado e do modelo do forno em que se realiza a 
operação. O coque, largamente utilizado em todo o mundo, obtém-se em fornos de 
retortas, em baterias de fornos alveolares, situados geralmente nas proximidades das 
minas de carvão e ainda nas modernas instalações de recuperação, construídas quase 
sempre junto dos altos-fornos e das acearias. 
 
50 
TIPOS DE FORNOS DE OBTENÇÃO DE COQUE 
 
 
Os fornos alveolares produzem o calor necessário para a transformação em 
coque, por combustão dentro da própria câmara, do gás desprendido. Consistem numa 
estrutura hemisférica de tijolos refractários e pedra tendo uns 3,5 a 4 m de diâmetro. 
Têm na sua parte superior uma boca pela qual se deixa cair no interior uma carga de 5 a 
6 t de carvão. Têm também uma portalateral pela qual se descarrega o coque fabricado, 
utilizando ancinhos. Os gases e os fumos escapam-se pela boca de carga. Os fornos 
deste tipo, porém mais modernos, são de forma rectangular, de uns 9 m de comprimento 
e têm anexas caldeiras de vapor de calor perdido destinadas a recuperar, pelo menos em 
parte, o calor dos gases de combustão. O rendimento, em cada ciclo de fabrico de 
carvão carregado, é de cerca de 642 kg de coque. Exceptuando o calor, que pode ser 
recuperado, os restantes produtos de operação perdem-se e, por tal motivo, este tipo de 
fornos caiu em desuso. Os fornos recuperadores de subprodutos transmitem, através 
das paredes, o calor à carga de carvão. São constituídos por uma câmara de tijolos 
refractários, de uns 12 m de comprimento, de 3,5 a 5 m de altura e de 45 cm de largura, 
possuindo bocas de carga no tecto e portas móveis. Os produtos voláteis escapam--se 
por uma chaminé que desemboca na conduta principal de gases. Cinquenta fornos ou 
mais, separados entre si por estreitas câmaras de combustão de gases, constituem uma 
bateria de fabricação. O trabalho numa bateria compreende a trituração do carvão bruto 
e a sua mistura, a elevação até ao silo situado no alto, descarga do coque incandescente 
depois de 18 horas de aquecimento a uns 1000 graus centígrados, o apagar do coque por 
meio de aspersão de água e, finalmente, classificação por tamanhos utilizando a 
crivagem. Os produtos voláteis arrefecem e são recolhidos em condensadores tubulares, 
em saturadores ou em torres de lavagem. Deste modo se recuperam águas amoniacais, 
naftaleno, tolueno e sulfato de amónio. 
 
 
 Processo de obtenção do coque 
 
 
 
 
51 
O minério coque e fundentes (carbonato de cálcio e dolomite) introduzidos 
descem pelo alto-forno, enquanto o ar é introduzido directamente no fundo. A 
obtenção de l t de ferro pode requerer 2 de mineral, l de coque, 0.5 de fundentes 
e 3.5 de ar. Os minérios podem ser óxido férrico, ou ferroso-férrico, aos quais se 
podem juntar aparas, escória, pó recuperado e sucata. O coque desempenha dois 
papéis: fornecer calor para as reacções redutoras na fusão e reduzir o minério a 
ferro. A corrente de ar acelera a combustão do coque e forma óxidos de carbono 
que reduzem o resto do mineral. Por outro lado, o fundente forma escória, que 
absorve e separa da massa líquida os elementos indesejáveis. A massa em fusão 
e a escória fluem através da carga até ao cadinho; a escória menos densa flutua 
sobre o ferro e ambos podem ser sangrados em separado e a intervalos através de 
um orifício. Um alto-forno de grande capacidade produz 1800 t diárias de ferro, 
que, no entanto, vai na sua maior parte, ser refundido, dado que nesta fase é 
quebradiço e sem aplicação directa. O funcionamento do forno é contínuo, já 
que as matérias são carregadas no topo e o ferro e escória são retirados pelo 
fundo. A produção só se interrompe para reparações, como a mudança do 
revestimento. 
A maior percentagem do ferro obtido destina-se à produção de aço e a 
escória emprega-se para nivelamento de terrenos, e, triturada, como agregado do 
betão e isolante na fabricação de cimento. A riqueza em monóxido de carbono e 
hidrogénio do gás que se escapa pelo topo permite empregá-lo como 
combustível destinado a aquecer as estufas, ou para outros fins dentro da 
instalação. O pó dos fumos é recuperado sob a forma de blocos que se juntam à 
carga. 
No processo de redução, o ferro se liquefaz e é chamado de ferro gusa ou 
ferro de primeira fusão. Impurezas como calcário, sílica, etc. formam a escória, 
que é matéria-prima para a fabricação de cimento. 
A gusa é um produto siderúrgico obtido em alto-forno mediante fusão 
redutora de minério de ferro com carvão coque. Contém de 2 a 6% de carbono, 
além de outros elementos (enxofre, fósforo, manganês, silício) em quantidade 
menores. À saída do forno, o gusa é vazado em moldes metálicos ou em regos de 
areia especialmente abertos numa superfície de vazamento, sob a forma de 
lingotes, quando se destina a nova fusão, ou é mantido em estado líquido em 
misturadores para a fabricação do aço. O gusa submetido a nova fusão, passa a 
ter o nome de ferro fundido. 
A gusa em suas diferentes formas, tem campo de aplicação bastante vasto: 
O gusa cinzento é usado na fabricação de peças de ferro fundido. O gusa branco 
é usado na fabricação do aço. 
Gusa branco - De fractura clara, em que o carbono se acha quase todo 
combinado com o ferro em forma de carbeto, sendo pobre em silício; fabrica-se em alto-
forno com marcha fria. 
Gusa cinzento - O mais mole e de fractura escura, em que o carbono se acha em 
maior parte livre sob a forma de grafite, sendo rico em silício; fabrica-se em alto-forno 
com marcha quente e é utilizado em fundição de peças moldadas. 
Gusa fosforoso - Produto com elevado teor de fósforo, resultante do emprego de 
minérios fosforosos e usado na fabricação do aço por processo básico ( conversor 
Thomas ). 
52 
 
 
 
 
 
Carros torpedo 
Após a reacção, o ferro gusa na forma líquida é 
transportado nos carros-torpedos (vagões revestidos 
com elemento refractário) para uma estação de 
dessulfuração, onde são reduzidos os teores de enxofre 
a níveis aceitáveis. Também são feitas análises da 
composição química da liga (carbono, silício, 
manganês, fósforo, enxofre) 
A etapa seguinte do processo é o refino. O 
ferro gusa é levado para a aciaria, ainda em estado 
líquido, para ser transformado em aço, mediante 
queima de impurezas e adições. O refino do aço se faz 
em fornos a oxigénio ou eléctricos. 
53 
 
Processos de tratamento da gusa 
 
PROCESSO DE BESSEMER 
 
O processo de Bessemer consiste em insuflar ar na fundição líquida contida num 
forno basculante para reduzir por oxidação o carbono, o silício e o magnésio. Os aços 
assim obtidos podem ser ácidos ou básicos, consoante o revestimento refractário do 
conversor seja à base de compostos de silício ou de magnésio. A fundição média é de 25 
a 30 toneladas. No método do cadinho, funde-se ferro com carvão vegetal e areia num 
cadinho carbonado. O ferro é refinado, comentado e vertido em lingotes; as cargas são 
de 30 a 45 kg. Porém, a maior parte da produção corresponde ao forno de reverberação, 
que produz ácidos ácidos ou básicos conforme o método de afinação. 
O processo básico é o mais corrente, pois permite reduzir o fósforo, carbono, 
enxofre, manganês e outros elementos. A carga de sucata e de lingote, ou apenas de 
lingote, fundida no processo básico, geralmente com pedra calcária ou espato-flúor, 
refina-se num forno de reverberação, aquecido por ar à pressão e gás de petróleo. Após 
a operação de afinação, necessária para eliminar as impurezas, o aço é desoxidado e 
vazado em grandes colheres, de onde passa para as lingoteiras. As fundições variam 
entre as 100 e as 200 t. 
 
 
 
 
 
 
 
 Processo de Bessemer 
 
 
 
 
 
54 
PROCESSO DE MARTIN-SIEMENS 
 
 
 
 Este método é baseado num forno de reverbero idealizado por Siemens, cujas 
partes principais são: l) forno propriamente dito, formado por uma estrutura metálica, 
em que ficam alojados os queimadores, de grande superfície e pouca profundidade; 2) 
recuperadores de calor, 2 ou 4, situados na infra-estrutura do forno que aquecem o 
combustível e o ar necessário à combustão; 3) filtros que separam a escória e as cinzas; 
4) sistema de válvulas de passagem, admissão de ar, gás e fumos, válvulas de comporta 
accionadas mecânica, eléctrica ou hidraulicamente. 
O êxito do sistema baseia-se na recuperação do calor, base do funcionamento do 
forno, que, em termos gerais, funciona da seguinte maneira: Fornece-se combustível ao 
forno através da válvula 7 aberta, recuperador 4 de gás e queimador direito, com a 
válvula l fechada. O ar é insuflado através da válvula 5, recuperador 3 de ar e lumieiras 
direitas. Os fumos saem do forno e passam aos recuperadores l e 2, saindo pela cha-
miné. Após 15 ou 20 min invertem-se os bicos, o gás e o ar. Uma vez eliminados os 
fumos, abrem-se: no sistemade eliminação de gás, a válvula l; no de ar, a 3; e no de 
fumos, a 6 e a 8, ficando fechadas a 2 e a 4. Então, o gás e o ar passam através dos 
recuperadores respectivos, absorvendo o calor, sofrendo um aquecimento prévio, 
entrando no queimador esquerdo, enquanto os fumos saem pela direita, para passar nos 
recuperadores 3 e 4, e, destes, para a chaminé. Os combustíveis usados podem ser o 
fuel, o gás natural, de coque ou de gasogénio, bem como os de baixo poder calorífico, 
enriquecidos com injecção de oxigénio. A carga pode ser: a) proveniente de alto-forno, 
em desuso; b) mistura de carga de alto-forno e ferro fundido; c) carga de alto-forno, 
lingote e sucata de aço, usada com frequência; d) sucata de aço e lingotes; e) sucata de 
aço. 
O processo pode ser ácido ou básico. No segundo caso, e durante a fusão, 
produzem-se duas reacções químicas: a oxidação da sucata e a calcinação das 
impurezas, após o que têm lugar as reacções tendentes a reduzir o carbono, manganês, 
fósforo, enxofre e silício e, por último, procede-se à afinação da liga. No processo 
ácido, usa-se o mesmo forno, mas com revestimento de materiais cerâmicos ácidos 
siliciosos. Precisa de escória ácida ou neutra, o que impede a eliminação do enxofre e 
do fósforo, circunstâncias que limitam muito o seu emprego, apesar de ter algumas 
vantagens, como a de controlar perfeitamente a composição da escória e, como tal, do 
aço. 
55 
 
 
 
 Esquema do processo Martin-Siemens para a fabricação do aço. 
1-2. Válvulas para a passagem dos fumos do recuperador n.° 1 para a chaminé. 3-4. Válvulas para a 
passagem dos fumos do recuperador n.° 2 para a chaminé. 5-6. Válvulas para a passagem do ar do 
ventilador ao recuperador n.° 3. 7-8. Válvulas para a passagem do gás combustível para o recuperador n.° 
4. (Nesta direcção de trabalho estão abertas as válvulas 2-4-5-7 e fechadas as 1-3-6-8; para mudar o 
sentido de circulação de gases inverte-se o de válvulas segundo estes grupos.) 9-10-11. Válvula de 
guilhotina de fumos. 12. Válvulas de borboleta para impedir a passagem de ar e gás na fase intermédia de 
expulsão de fumos antes de inverter o sentido de trabalho. A-B-C-D. Pirómetros de controlo da 
temperatura dos gases. A direita, mostra-se o processo invertido, para absorção de calor e pré-
aquecimento. 
 
 
 
 
 
 
FORNO ELÉCTRICO 
 
 
Os fornos eléctricos, de arco ou de indução, têm duas grandes vantagens: obter 
temperaturas mais elevadas com menor custo e, principalmente, oferecer a possibilidade 
de regular o ar e a refinação da escória com maior precisão, pois o operador pode 
trabalhar a carga em condições de oxidação seguidas de redução. As impurezas ficam 
reduzidas ao mínimo e o aço é de qualidade superior. Actualmente presta-se grande 
atenção ao tratamento do banho fundido com «lanças de oxigénio» e usam-se processos 
importantes, como o «Ajax» (1958), «LD» (1948), «LDC», «Kaldo» (1948), «Rotor» 
(1952) e diversos métodos de fundição contínua. 
Nos fornos eléctricos o carbono é o principal elemento endurecedor, combina-se 
com o ferro para formar cementite, martensite, bainite e outras formas de precipitação 
56 
que conferem a dureza. O manganês, que actua como comentador, é também 
desoxidante e dessulfurante. O fósforo constitui uma impureza que reduz a ductilidade, 
tal como o enxofre, embora este favoreça a mecanização. O silício, desoxidante, 
aumenta a permeabilidade magnética. Alumínio, níquel, zircónio e silício encontram-se 
misturados com a ferrite; o níquel, em particular, aumenta a resistência à tracção. O 
crómio, tungsténio, molibdénio e vanádio, dissolvidos no ferro puro, são muito activos 
na formação de carbonetos que aumentam a dureza, a resistência à tracção, abrasão e 
desgaste, assim como a capacidade de suportar elevadas temperaturas. Estes elementos 
actuam sós ou combinados para proporcionar as propriedades desejadas. As ligas mais 
conhecidas são os aços ao níquel, crómio, manganês, silício, molibdénio, tungsténio e 
vanádio; os aços com 4 a 24% de tungsténio chamam-se «aços para ferramentas». Os 
elementos mais importantes dos aços inoxidáveis são o níquel e o crómio, em dois 
grupos principais: um que contém de 5 a 27% de crómio e outro que tem também 2 a 
20% de níquel. 
 
 
 
 
 
 
 
Forno eléctrico 
 
57 
 
Finalmente, a terceira fase clássica do processo de fabricação do aço é a 
laminação. O aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e 
transformado em produtos siderúrgicos utilizados pela indústria de transformação, como 
chapas grossas e finas, bobinas, vergalhões, arames, perfilados, barras etc. Hoje em dia 
com a evolução da tecnologia, as fases de redução, refino e laminação estão sendo 
reduzidas no tempo, assegurando maior velocidade na produção. 
 
 
 
 
58 
MOLDAGEM DO AÇO PARA PERFIS 
PROCESSO DE LAMINAGEM 
 
 
 Após a retirada dos moldes, os lingotes são colocados em “fornos poços” 
onde são reaquecidos a uma temperatura uniforme para alcançar uma plasticidade 
própria requerida nas operações de laminação. 
 
Dos “fornos poços” os lingotes são removidos, um de cada vez, através de 
pontes rolantes até ao laminador de desbaste com duas finalidades: 
1. reduzir a secção transversal do lingote 
2. trabalhar e refinar a estrutura interna do metal obtendo caracteristicas 
físicas proprias. 
 
 A secção transversal requerida é obtida pela passagem entre dois rolos 
cilíndricos, que rodam em sentidos contrários á mesma velocidade, e 
diminuindo o espaçamento entre eles ao longo do percursso, reduzindo assim a 
secção do lingote e aumentando o seu comprimento, resultando daqui as 
denominadas placas ou tarugos. 
 Os tarugos obtidos são quadrados ou levemente rectangulares e agora 
submetidos á laminação dos perfis estruturais. Mas antes destes tarugos serem 
transformados em membros estruturais, são aparados para serem removidos os 
materiais imperfeitos e cortados de modo que não excedam a capacidade dos 
laminadores. 
 
 Para a obtenção dos perfis estruturais “T”, “L”, “U”, “H” e “I”, estes tarugos são 
então passados sob pressão numa variedade de máquinas chamadas laminadores. Cada 
59 
máquina laminadora consiste em vários rolos standardizados ajustáveis ao tamanho e 
secção transversal da peça acabada. 
 Um mesmo tipo de laminador é usado para a produção de diferentes perfis, bastando 
unicamente trocar os rolos do laminador de acordo com o perfil desejado e alterando o 
espaçamento para dar o contorno desejado. O metal quente e maçio é forçado e 
desviado para dentro das ranhuras dos rolos para formar as abas do perfil, este tipo de 
formação limita-se apenas a perfis com abas estreitas. 
 O perfil “ I “ è laminado com a alma na posição horizontal seguindo o processo 
descrito. 
 Os perfis “U” , “ L” e outros perfis menores , têm também os rolos providos de 
ranhuras que formam o contorno do perfil, que trabalham na posição horizontal. 
 Os perfis formados deste modo passam depois pelo trem de acabamento, onde sofrem 
o tratamento final segundo as dimensões especificadas e a seguir cortados nos tamanhos 
padrões. 
 
 
 
 
 
LAMINADORES CONTÌNUOS 
 
 
 
As práticas mais modernas da indústria siderúrgica eliminaram os lingotes 
convencionais, fornos de reaquecimento e os laminadores desbastadores, dando 
lugar ao lingotamento continúo, onde o aço fundido é escoado continuamente 
em moldes quadrados ou rectangulares, resfriados a água. Neste estágio o aço é 
chamado de semi-acabado, podendo ser resfriado ou transportado para um outro 
forno de reaquecimento onde, após reaquecido a uma temperatura determinada, 
poderá ser laminado seguindo o processo já descrito para obtenção dos perfis 
estruturais. 
Este laminador moderno é contínuo e funciona mecanicamente, cada cilindro está 
apoiado num ou mais cilindros reforçadores com o objectivo de reduzir ao mínimo o 
desvio. 
 
60 
 
No processo de 
lingotamento contínuo o 
aço líquido