Metais na Construção Civil

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ENGENHARIA CIVIL
METAIS NA CONSTRUÇÃO CIVILMETAIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
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HISTÓRICO
Estudos dos METAIS, indicam que provavelmente
o primeiro metal a atrair a atenção do ser humano foi
o cobre.
O cobre trabalhado a frio torna-se mais duro e
resistente e foi utilizado nas primeiras armas e
ferramentas.
Acredita-se que o uso do metal deve ter ocorrido
entre 4000 e 5000 a. C. Os Egípcios e Romanos
utilizavam o aço.
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HISTÓRICO
As primeiras barras de aço empregadas nas
peças de concreto foram barras redondas e lisas e
resolveram o problema.
Com a intenção de diminuir o consumo de
armação nas peças de concreto surgiram as barras
de aço com nervuras aumentando a aderência.
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INTRODUÇÃO
Dentre os materiais encontrados no nosso dia a
dia, muitos são reconhecidos como sendo metais,
embora em quase sua totalidade, eles sejam, de
fato, ligas metálicas .
Uma liga metálica consiste da união íntima de
dois ou mais elementos químicos onde pelo menos
um é um metal e onde todas as fases existentes
têm propriedades metálicas. Como exemplos, temos
o latão (liga de cobre e zinco), o aço (liga de ferro e
carbono), o bronze (liga de cobre e estanho) e
muitas outras.
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INTRODUÇÃO
O grande uso do aço pode ser atribuído às
notáveis propriedades desta liga, à abundância das
matérias primas necessárias para a sua produção e
seu preço.
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MATERIAIS METÁLICOS
Os metais e suas ligas podem ser divididos em
duas grandes classes: materiais metálicos
ferrosos e não- ferrosos
Os ferrosos contêm uma percentagem elevada
de ferro em sua composição química, sendo este
elemento o seu principal constituinte (aços e ferros
fundidos)
Os não-ferrosos não contêm ferro ou contêm o
ferro apenas em pequena quantidade (tais como o
alumínio, o cobre, o níquel, o chumbo, assim como
as suas respectivas ligas)
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MATERIAIS METÁLICOS
As ligas ferrosas (principalmente os aços)
contribuem com a grande parte da produção
mundial de materiais metálicos, em função de uma
combinação de boa resistência mecânica,
tenacidade e ductilidade, associadas a um custo de
produção relativamente baixo.
Apesar de seu maior custo de produção, é
vantajoso ou mesmo necessário o uso de ligas não
ferrosas para muitas aplicações em função de uma
combinação mais adequada de propriedades.
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ALUMÍNIO
A obtenção do alumínio é feita a partir da
bauxita, a qual é constituída por um óxido
hidratado, tendo ainda óxido de ferro, sílica, óxido
de titânio e outros compostos em menores
quantidades
A bauxita deve apresentar no mínimo 30% de
alumina aproveitável para que a produção de
alumínio seja economicamente viável
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ALUMÍNIO
O alumínio também pode ser produzido a partir
da reciclagem de sucatas:
� Utensílios domésticos, latas de bebidas,
esquadrias, componentes automotivos, entre
outros, podem ser fundidos e empregados
novamente na fabricação de novos produtos.
� A reciclagem do alumínio representa uma
economia de recursos naturais e de energia
elétrica (consomem-se apenas 5% da energia
necessária para produção do alumínio primário).
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ALUMÍNIO
Após a obtenção dos alumínios primário ou
secundário, em muitos casos, é necessária a
realização de processos de conformação mecânica
para a obtenção do produto final.
Em tais processos, a forma de uma peça de
metal é mudada por deformação plástica.
A deformação deve ser induzida por uma força
ou tensão externa com magnitude suficiente para
exceder o limite de escoamento do material.
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ALUMÍNIO
Dentre os principais processos de conformação
mecânica utilizados para a fabricação de produtos
de alumínio (que também se aplicam aos outros
tipos de metais não ferrosos), incluem-se
laminação, extrusão, estampagem e trefilação.
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ALUMÍNIO
Principais aplicações e usos não estruturais:
� Extrudados, destinados à fabricação de
esquadrias, forros, divisórias, acessórios para
banheiros, elementos decorativos de acabamento.
�Chapas e laminados, destinados à produção de
telhas e elementos de fachada.
�Transmissão de energia elétrica e ponteiras de
pára-raios.
�Elementos de ligação, ferragens de esquadrias,
elemento de remates (cantoneiras e tiras) e
componente de tintas.
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ALUMÍNIO
As esquadrias em alumínio possuem grande
durabilidade devido à resistência à corrosão
associada a uma relativa leveza
A NBR 10820 (ABNT, 1989) caracteriza os
principais tipos de portas e janelas de alumínio.
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ALUMÍNIO
Os acessórios (fechos, roldanas, puxadores,
lingüetas, elementos de vedação, etc.) devem ter
uma vida útil compatível com a esperada para a
esquadria. São importantes para o bom
desempenho do conjunto, principalmente quanto à
estanqueidade, ao isolamento termo-acústico, à
ventilação e estabilidade estrutural.
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ALUMÍNIO
Os componentes das esquadrias de alumínio
podem ser submetidos a tratamentos superficiais
(como anodização e pintura).
Esses tratamentos são realizados devido a
questões estéticas e, principalmente, visando à
melhoria da resistência à corrosão dos
componentes.
A anodização envolve etapas prévias como
tratamentos mecânicos (escovamento, jateamento,
polimento, etc.) e químicos (polimento químico e/ou
eletropolimento).
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ALUMÍNIO
As esquadrias de alumínio devem ser testadas
em laboratório no que se refere principalmente ao
seu comportamento:
� Quanto à penetração de ar – NBR 6485 (ABNT,
2000a).
� Quanto à estanqueidade à água – NBR 6486
(ABNT, 2000b).
� Sob cargas uniformemente distribuídas – NBR
6487 (ABNT, 2000c).
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ALUMÍNIO
Segundo a NBR 10821 (ABNT, 2000d), existem
quatro classes de requisitos de desempenho das
janelas:
� Classe normal – janelas que serão instaladas em
edifícios de caráter residencial ou comercial simples
(até dois pavimentos).
� Classe melhorada – janelas que serão instaladas
em edifícios de caráter residencial ou comercial até
quatro pavimentos ou 12m.
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ALUMÍNIO
� Classe reforçada – janelas que serão instaladas
em edifícios de caráter comercial pesado ou
edifícios residenciais que possuam cinco ou mais
pavimentos.
� Classe excepcional – janelas que serão
instaladas em edifícios de arquiteturas especiais
(shoppings, indústrias, hospitais, etc.).
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ALUMÍNIO
TELHAS:
Empregadas, principalmente, em coberturas e
revestimentos de edificações não-residenciais.
Por serem produzidas em ligas estruturais de
alumínio, são resistentes às cargas de vento.
São mais leves e mais resistentes à corrosão
atmosférica do que as de aço galvanizado, o que
lhes garante maior vida útil.
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ALUMÍNIO
Devido à sua boa capacidade de refletividade
das irradiações solares e à sua boa condutividade
térmica, favorecem o conforto térmico nos
ambientes em que são aplicadas.
Disponíveis em formatos ondulados e
trapezoidais, nos acabamentos natural, stucco
(acabamento na superfície da telha na forma de
granulação) e pintado.
Especificadas pela NBR 14331 (ABNT, 2003c).
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ALUMÍNIO
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COBRE
O cobre na forma de metal puro é caracterizado:
�Elevadas condutividades térmica e elétrica (após
a prata, o cobre é o melhor condutor de calor e
eletricidade).
� Boa resistência à corrosão em diversos
ambientes (como o ambiente atmosférico e
marinho).
� Boa ductilidade, facilidade de conformação
mecânica a frio e resistência mecânica mediana.
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COBRE
Cobre e alta pureza: 
� Fios e cabos para condução de energia elétrica.
Ligas de cobre (principalmente latões e bronzes):
� Fabricação de tubulações e de suas conexões
rosqueáveis e soldáveis.
� Componentes de sistemas de combate a incêndio
(hidrantes, sprinklers) e de sistemas de
aquecimentos (solares, a gás e elétricos).
� Confecção total ou parcial de ferragens para
esquadrias e de metais sanitários.
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COBRE
TUBOS E CONEXÕES DE COBRE:
Os tubos de cobre para instalações (de água
quente, água fria, gás, sistemas de combate a
incêndio e de aquecimento) apresentam, no mínimo,
99,9% de cobre e são fabricados nos mesmos
diâmetros das conexões (15mm a 104mm) de acordo
com a NBR 13206 (ABNT, 2004a).
As conexões para união de tubos de cobre por
soldagem ou brasagem sãoproduzidas em cobre e
em suas ligas de acordo com a NBR 11720 (ABNT,
2005a).
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COBRE
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COBRE
FIOS E CABOS ELÉTRICOS DE COBRE:
O cobre e o alumínio são os metais mais utilizados
na fabricação de fios e cabos elétricos.
Em geral, as linhas aéreas de transmissão de
energia são produzidas em alumínio (devido à sua
menor densidade), e as instalações elétricas internas
domiciliares (de baixa tensão) são de cobre (devido à
sua maior flexibilidade).
De acordo com a NBR 5410 (ABNT, 2004d), que
trata de instalações elétricas de baixa tensão, não é
indicado o uso de alumínio em instalações residenciais.
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COBRE
FIOS E CABOS ELÉTRICOS DE COBRE:
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COBRE
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FIOS E BARRAS DE AÇO
- CA-25 e CA-50 (barras)
- CA-60 (fios);
CA – Concreto Armado
CP – Concreto Protendido
25, 50, 60 – Tensão de Escoamento (kgf/mm²)
TENSÃO DE ESCOAMENTO
Tensão a partir da qual o aço deixa de ter
comportamento elástico e passa a sofrer
deformações permanentes.
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CA – 25 
Resistência ao Escoamento: 250 Mpa.
Diâmetros: 6,3 / 8,0 / 10,0 / 12,5 / 16,0 / 20,0 / 25,0 / 32 / 40 mm.
Fornecimento: barras retas de 12 m de comprimento em
feixes amarrados de 1.000 kg ou 2.000 kg.
Superfície lisa (Gerdau).
Aplicações: Estruturas de concreto armado, armaduras de
Pré-Moldados, ganchos de içamento, tirantes, etc.
FIOS E BARRAS DE AÇO
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FIOS E BARRAS DE AÇO
Fonte: Gerdau
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CA – 50 
Resistência ao Escoamento: 500 Mpa;
Diâmetros: 6,3 / 8,0 / 10,0 / 12,5 / 16,0
/ 20,0 / 25,0 / 32 / 40,0 mm
Fornecimento: barras retas ou dobradas de 12 m em feixes
amarrados de 1.000 kg ou 2.000 kg. Rolos nas bitolas até
12,5 mm (gerdau) e 16,0 mm (belgo);
� Superfície nervurada;
� Aplicações: Estruturas de concreto armado de casas,
edifícios, canalizações, pontes, barragens, estradas e
armaduras de Pré-Moldados .
FIOS E BARRAS DE AÇO
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FIOS E BARRAS DE AÇO
Fonte: Gerdau
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CA – 60 
� Resistência ao Escoamento: 600 Mpa
� Diâmetros: 4,2 / 5,0 / 6,0 / 7,0 / 8,0 / 9,5 mm
� Fornecimento: barras retas ou dobradas de 12 m de
comprimento em feixes amarrados de 1.000 kg e 2.500 kg.
Rolos com peso aproximado de 150 a 170/180 kg. Bobinas
de 1.500 kg;
� Superfície nervurada;
� Aplicações: Estruturas leves de concreto armado de
casas e edifícios, armaduras de Pré-Moldados, indústrias
- produção de armaduras industrializadas.
FIOS E BARRAS DE AÇO
FIOS E BARRAS DE AÇO
Fonte: Gerdau
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DOBRAMENTO DO CA-50
Fonte: Belgo
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DOBRAMENTO DO CA-60
Fonte: Belgo
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� Utilizado principalmente em amarração de
armaduras;
� Propriedades: maleabilidade, resistência à tração
até 40 kgf/mm²;
� Fornecimento: rolos de 500g (belgo), 1 kg, 35 kg,
40kg e 60 kg (gerdau);
� Diâmetros: 1,24mm a 6,04mm.
PRODUTOS E APLICAÇÕES
ARAME RECOZIDO
PRODUTOS E APLICAÇÕES
Fonte: Gerdau
PREGOS
PRODUTOS E APLICAÇÕES
TELHEIRO GALVANIZADO: Aplicação
em telhas de fibrocimento, aço,
alumínio e galvanizadas. Para
aplicação em pequenas ondas até
39mm sobre estrutura de madeira.
PREGO ANELADO: Aplicação em madeiras de menor
densidade (macias); caixotaria emgeral; pallets; embalagens
e móveis. Excepcional resistência ao arrancamento; melhor
adaptação à fibra de madeira e permite utilizar menor número
de pregos.
PRODUTOS E APLICAÇÕES
CABEÇA DUPLA: Aplicações em fechamento de fôrmas;
fixação dos aprumadores; escoramento de lajes; estruturas
de bandejas e estruturas temporárias. Não danifica a
madeira; fácil arranque; desforma rápida.
PREGOS
PRODUTOS E APLICAÇÕES
PREGOS
PREGO PARA TACO: Para fixação de tacos (assoalho) e
fixação de batentes, o formato da cabeça permite maior
fixação do prego ao assoalho.
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TRELIÇAS
Em geral, os comprimentos são padronizados
de 8 m, 10 m e 12 m e com altura variando de 80
mm a 300 mm.
A armação treliçada (TR) pode ser classificada
mediante um código, que corresponde à bitola da
armadura do banzo superior (φS), das diagonais
(φD) e do banzo inferior (φI).
PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TRELIÇAS
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TRELIÇAS
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TRELIÇAS
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TRELIÇAS
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TRELIÇAS
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TRELIÇAS
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TELAS SOLDADAS para lajes, paredes, tubos.
È uma armadura pré fabricada destinada a
armar concreto, em forma de rede de malhas,
constituída de fios de aço CA 60 nervurados
longitudinais e transversais, sobrepostos e
soldados em todos os pontos de contato (nós). É
um material cujas características, limites e
exigências estão definidos pela norma: NBR 7481
(ABNT, 1990).
PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TELAS SOLDADAS
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
TELAS SOLDADAS
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
As telas galvanizadas semi-rígidas são
recomendadas para aplicação nas regiões de
estrutura e de interface da estrutura com a
alvenaria.
Contribuem para a absorção das tensões
provenientes da dilatação e retração do
revestimento de argamassa, evitando a fissuração,
garantindo melhor aderência ao chapisco e
contribuindo para minimizar os efeitos de
cisalhamento nos revestimentos.
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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� Barras de transferência (CA – 25).
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
� Estribos (CA – 60).
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
� Armaduras para sapatas, blocos (CA – 50).
� Fios e cordoalhas para concreto protendido;
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
� Vigas, cintas, colunas, baldrames, muros, entre outros
(CA – 50 e CA – 60);
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
� Fechaduras:
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
� Dobradiças:
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
� Esquadrias:
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PRODUTOS E APLICAÇÕES
� Perfis Metálicos – Estruturas Metálicas
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REFERÊNCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
BAUER, Falcão. Materiais de Construção . Volume 1 e 2. 5
ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
AMBROZEWICZ, Paulo Henrique Laporte. Materiais de
Construção . 1ed. São Paulo: PINI, 2012.
ISAIA, Geraldo Cechella. Materiais de construção civil e
princípios de ciência e engenharia de materiais . 1. ed.
São Paulo: IBRACON, 2007. 2v.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.