Pintura Intumescente em Estruturas Metálicas

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ESTRUTURAS DE AÇO
Eng.ª Civil ÉRIKA CRISTINA NOGUEIRA MARQUES PINHEIRO
Licenciada em Matemática
Especialista em Didática do Ensino Superior – Concreto I
Especialista em Tutoria e Docência em Educação à Distância – EAD – Materiais de
Construção I
Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho (Cursando)
Mestrado em Engenharia Industrial (Cursando)
erikamarquespinheiro@gmail.com
Fone: 99204-1100
NILTON LINS GRADUAÇÃO
ENGENHARIA CIVIL
No Brasil, a partir de 1995, esta tecnologia foi introduzida,
tendo boa aceitação pelo mercado. O sistema compreende
de um primer, tinta intumescente a tinta de acabamento.
É necessário um prévio jateamento abrasivo e
posteriormente a aplicação da tinta de fundo epoximastic
vermelho óxido na espessura de película seca de 100
micrometros. O ideal para a execução dos serviços com a
pintura intumescente, é que as estruturas já estejam
montadas, com as eventuais alvenarias, ou lajes prontas,
pois nas faces onde existem tais materiais, não será
necessária a aplicação do material, porém, locais onde
existam forros ou fechamentos em placas, os serviços de
pintura deverão ser executados antes dessas colocações.
Pintura Intumescente: Proteção passiva em
Estruturas Metálicas com tintas intumescentes de
acordo com Legislação do Corpo de Bombeiros.
A aplicação é feita com pessoal especializado pois é
necessário rigoroso controle técnico nas demãos de
material que não podem ultrapassar os limites
estabelecidos por demão, devendo se observar os corretos
espaços de tempo entre essas demãos. O acabamento é
através de produto adequado, chamado ‘top seal’, aplicado
com método convencional de pintura. A tecnologia
utilizada nas tintas intumescentes, agem a partir da
temperatura de 200.ºC, iniciando-se um processo de
expansão volumétrica onde são liberados gases atóxicos e,
formando-se uma camada espessa de espuma semi-rígida
na superfície da estrutura metálica, protege a mesma,
retardando a ação da temperatura sobre essas.
Pintura Intumescente: Proteção passiva em
Estruturas Metálicas com tintas intumescentes de
acordo com Legislação do Corpo de Bombeiros.
Dependendo do tipo da estrutura (leve,
média ou pesada) e da utilização
(industrial, comercial, institucional) é
aplicada uma espessura adequada de
material intumescente que irá proteger a
estrutura, conforme o caso requerido pela
legislação, de 30 a 120 minutos.
Pintura Intumescente: Proteção passiva em
Estruturas Metálicas com tintas intumescentes de
acordo com Legislação do Corpo de Bombeiros.
PRINCIPAIS FASES NA CONSTRUÇÃO
DE UMA OBRA
As obras de construção, de maneira geral, estabelecem
determinadas premissas para sua boa execução e que
podem ser definidas assim:
a) Projeto Arquitetônico: nessa etapa são delineadas a
finalidades da obra, o seu estudo, a sua composição, assim
como os materiais que serão utilizados, características de
ventilação, iluminação. Bem se vê tratar-se de etapa das
mais importantes, em vista de que todos os demais
projetos complementares – fundações, estrutura,
instalações, etc – serão desenvolvidos a partir das
premissas definidas nessa etapa, necessitando, portanto,
de tempo adequado para sua boa confecção.
PRINCIPAIS FASES NA CONSTRUÇÃO
DE UMA OBRA
b) Projeto estrutural: na sequência natural dos
projetos, surge a etapa onde se dá vestimenta ao
corpo da obra, ou seja, a estrutura, quando todos
os componentes desse corpo devem ser
devidamente trabalhados, de forma a estabelecer
consonância com o projeto arquitetônico. É não
menos importante do que o anterior, pois se o
primeiro delineia as linhas básicas de uma obra, a
estrutura vem dar conformação àquelas linhas.
PRINCIPAIS FASES NA CONSTRUÇÃO
DE UMA OBRA
Vale aqui a citação do Johnstom/Lim., em seu livro
“Basic Steel Design”:
“Um bom projetista estrutural pensa de fato em sua
estrutura tanto ou mais do que pensa no modelo
matemático que usa para verificar os esforços internos,
baseado nos quais ele deverá determinar o material
necessário, tipo, dimensão e localização dos membros
que conduzem as cargas. A ‘mentalidade da engenharia
estrutural’ é aquela capaz de visualizar a estrutura real,
as cargas sobre ela, enfim ‘sentir’ como estas cargas são
transmitidas através dos vários elementos até as
fundações.
PRINCIPAIS FASES NA CONSTRUÇÃO
DE UMA OBRA
Os grandes projetistas são dotados daquilo que às vezes
se tem chamado ‘intuição estrutural’. Para desenvolver a
‘intuição e sentir’, o engenheiro torna-se um observador
arguto de outras estruturas. Pode até mesmo deter-se
para contemplar o comportamento de uma árvore
projetada pela natureza para suportar as tempestades
violentas; sua flexibilidade é frágil nas folhas e nos
galhos diminuídos, mas crescente em resiet6encia e
nunca abandonando a continuidade, na medida em que
os galhos se confundem com o tronco, que por sua vez se
espalha sob sua base no sistema de raízes, que prevê sua
fundação e conexão com o solo”.
PRINCIPAIS FASES NA CONSTRUÇÃO
DE UMA OBRA
c) Sondagens do Solo: é de fundamental importância para
o bom delineamento, em especial, do sistema estrutural a
ser adotado que, como já vimos, é um dos fatores
preponderantes na análise de custos de uma obra em
estrutura metálica. A partir da boa ou má qualidade do
solo, o sistema estrutural proposto irá considerar as
condições mais propícias para o apoio dessa estrutura
sobre os elementos estruturais que compõe as fundações,
podendo ou não, por exemplo, serem engastados nesses
elementos.
PRODUTOS SIDERÚRGICOS E
PRODUTOS METALÚRGICOS
Os produtos siderúrgicos, via de regra, podem ser
classificados de forma geral em perfis; chapas e barras. As
indústrias siderúrgicas produzem cantoneiras de abas
iguais ou desiguais, perfis H, I ou Tê, perfis tipo U, barras
redondas, barras chatas, tubos circulares, quadrados ou
retangulares, chapas em bobinas, finas ou grossas;
enquanto os produtos metalúrgicos são os compostos por
chapas dobradas tais como perfis tipo U enrijecido ou não,
cantoneiras em geral de abas iguais, perfil cartola, perfil Z
ou trapezoidais, ou ainda, compostos por chapas soldadas
para perfis tipo Tê soldado ou I soldado.
DESIGNAÇÃO DOS PERFIS
a) Perfis laminados ou conformados a quente:
A designação de perfis metálicos laminados segue
determinada ordem
Código, altura (mm.), peso (Kg/m)
Como exemplo de códigos teremos:
L – Cantoneiras de abas iguais ou desiguais
I – Perfil de seção transversal na forma da letra ‘ I ‘
H – Perfil de seção transversal na forma da letra ‘H’
U – Perfil de seção transversal na forma da letra ‘U’
T – Perfil de seção transversal na forma da letra ‘Tê’
DESIGNAÇÃO DOS PERFIS
Como exemplo de designação de perfis teremos:
L 50 x 2,46 – Perfil L de abas iguais de 50mm e peso de
2,46 kg/ml
L 100 x 75 x 10,71 – Perfil L de abas desiguais de
100mm de altura por 75mm
de largura e peso de 10,71 kg/ml
I 200 x 27 – Perfil ‘ I ‘ com altura de 200mm e peso de
27 Kg/ml
H 200 x 27 – Perfil ‘ H ‘ com altura de 200mm e peso de
27 Kg/ml
U 200 x 27 – Perfil ‘ U ‘ com altura de 200mm com peso
de 27 Kg/ml
DESIGNAÇÃO DOS PERFIS
b) Perfis de chapa dobrada ou perfis formados a frio (PFF):
A designação de perfis metálicos de chapa dobrada segue
determinada ordem Tipo, Altura, Aba, Dobra,
Espessura (todas as medidas em mm)
L – Cantoneiras de abas iguais ou desiguais
U – Perfil de seção transversal na forma da letra ‘ U ‘
enrijecidos ou não Como exemplo de designação de perfis
teremos:
L 50 x 3 – Perfil L de abas iguais de 50mm e espessura de
3mm
L 50 x 30 x 3 – Perfil L de abas desiguais de 50mm por
30mm e espessura de 3mm
DESIGNAÇÃO DOS PERFIS
U 150 x 60 x 3 – Perfil U não enrijecido com altura de
150mm, aba de 60mm e espessura de 3mm
U 150 x 60 x 20 x 3 – Perfil U enrijecido com altura de
150mm, aba de 60mm, dobra de 20mm e espessura de 3mm
A designação de perfis soldados seguem especificações dos
fabricantes sempre na forma de perfil tipo ‘ I ‘
CS – Perfil colunasoldada (altura e abas com a mesma
dimensão)
VS – Perfil viga soldada
CVS – Perfil coluna-viga soldada
Como exemplo de designação de perfis teremos:
CS 250 x 52 – Perfil CS com altura de 250mm e peso de 52
Kg/ml
VS 600 x 95 – Perfil VS com altura de 600mm e peso de 95
kg/ml
CVS 450 x 116 – Perfil CVS com altura de 450mm e peso de
116 Kg/ml
DESIGNAÇÃO DOS PERFIS
c) Outros produtos:
Chapas finas a frio – possuem espessuras padrão de
0,30mm a 2,65mm e fornecidas em larguras padronizadas
de 1.000mm, 1.200mm e 1.500mm e nos comprimentos de
2.000mm e 3.000mm, e também sob a forma de bobinas
fornecidas em larguras padronizadas de 1.000mm,
1.100mmn, 1.200mm, 1.500mm e 1.800mm e nos
comprimentos de 2.000mm, 3.000mm e 6.000mm, e
também sob a forma de bobinas
Chapas grossas – possuem espessuras padrão de 6,3mm a
102mm e fornecidas em diversas larguras padronizadas de
1.000mm a 3.800mm e em comprimentos de 6.000mm e
12.000mm
DESIGNAÇÃO DOS PERFIS
Barras redondas – apresentadas em amplo numero de
bitolas que são utilizadas em chumbadores, parafusos e
tirantes
Barras chatas – apresentadas nas dimensões de 38 x 4,8 a
304 x 50 (mm)
Barras quadradas – apresentadas nas dimensões de
50mm a 152mm
Tubos estruturais – apresentados em amplo numero de
dimensões e fornecidos em comprimento padrão de
6.000mm
d) Nomenclatura S.A.E.
Para os aços utilizados na indústria mecânica e por vezes
também em construções civis, emprega-se com frequência
a nomenclatura S.A.E.
SAE 1020 – aço-carbono com 0,20% de carbono
PADRÃO COMERCIAL DE PERFIS
METÁLICOS
PADRÃO COMERCIAL DE PERFIS
METÁLICOS
PADRÃO COMERCIAL DE PERFIS
METÁLICOS
NB 862 (NBR 8681) – Ações e Segurança nas estruturas
NB 5 (NBR 6120) – Cargas para o Cálculo de Estruturas
de Edificações
NB 599 (NBR 6123) – Forças Devido ao Ventos em
Edificações
NBR 14323 – Dimensionamento para Estruturas de Aço
de Edifícios em Situação de Incêndio
NBR 14432 – Exigências de Resistência ao Fogo de
Elementos Construtivos de Edificações
PRINCIPAIS NORMAS PARA PROJETO E
OBRAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS
TABELAS
AÇOS ESTRUTURAIS
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
Vimos anteriormente que os processos de
obtenção do aço passaram ao longo dos tempos
por algumas diversificações, desde os primeiros
fornos “cavados” nas encostas, pelos primeiros
fornos de alvenaria até alcançarem mediante
profundas conquistas tecnológicas os
denominados altos- fornos. Na atualidade, os
metais ferrosos são obtidos por redução dos
minérios de ferro nos altosfornos.
AÇOS ESTRUTURAIS
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
O método de fabricação consiste em se carregar,
pela parte superior dos altos-fornos, o minério, o
calcário e o carvão coque, materiais necessários no
processo de fabricação.
Pela parte inferior desses mesmos altos-fornos,
insufla-se ar quente; o carvão
coque queima produzindo calor e monóxido de
carbono, que reduzem o óxido de
ferro a ferro liquefeito, com excesso de carbono.
O calcário converte o pó de
coque e a ganga – minerais ferrosos do minério –
em escória fundida.
Na seqüência, pela parte inferior do forno, são drenados
periodicamente a liga ferro-carbono e a escória. O forno
funciona continuamente e o produto do alto-forno chama-se
ferro gusa, uma liga de ferro ainda com alto teor de carbono
e com diversas impurezas, cuja maior parte é transformada
em aço. O refinamento do ferro fundido em aço consiste em
reduzir-se a quantidade de impurezas a limites prefixados,
quando, por exemplo, o excesso de carbono é eliminado com
a aplicação de gás carbônico; os óxidos e outras impurezas
se transformam em gases ou em escória que sobrenada o
aço liquefeito.
AÇOS ESTRUTURAIS
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
Até há alguns anos atrás, basicamente existiam três
processos de fabricação do aço: Conversor Besemer, Forno
Siemens-Martin e Forno Elétrico. No primeiro caso, o
processo era mais rápido, quando se coloca no Conversor –
um recipiente forrado com tijolos com perfurações no fundo
– o gusa derretido e injeta-se ar pelas perfurações ao fundo;
o ar injetado queima o carbono e algumas impurezas,
produzindo calor necessário para a operação que dura de
dez a quinze minutos. O metal assim purificado pela
injeção de ar é lançado em uma panela e em seguida
transferido para os moldes de lingotes, as denominadas
lingoteiras e, em seguida, enviado para a laminação.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
ESQUEMÁTICO DOS ALTOS-FORNOS