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www.company.com Seleção dos Materiais www.company.com Estudo dos Materiais Seleção dos materiais Quais os critérios que um arquiteto ou engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros? www.company.com Estudo dos Materiais Seleção dos materiais Quais os critérios que um arquiteto ou engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros? www.company.com Estudo dos Materiais Seleção dos materiais Quais os critérios que um arquiteto ou engenheiro deve adotar para selecionar um material entre tantos outros? www.company.com Estudo dos Materiais www.company.com Seleção dos Materiais www.company.com Seleção dos Materiais www.company.com Seleção dos Materiais www.company.com Aula 2 • Especificações Técnicas • Como especificar materiais • Normatização www.company.com Especificações Técnicas www.company.com Memorial x Especificação www.company.com Especificações Técnicas As especificações técnicas (ET) descrevem, de forma precisa, completa e ordenada, os materiais e os procedimentos de execução a serem adotados na construção. Têm como finalidade complementar a parte gráfica do projeto. Partes das ET • Generalidades • Especificação dos materiais • Discriminação de serviços www.company.com Partes das ET a) Generalidades - incluem o objetivo, identificação da obra, regime de execução da obra, fiscalização, recebimento da obra, modificações de projeto, classificação dos serviços (item c). Havendo caderno de encargos, este englobará quase todos estes aspectos. www.company.com Partes das ET b) Especificação dos materiais - pode ser escrito de duas formas: genérica (aplicável a qualquer obra) ou específica (relacionando apenas os materiais a serem usados na obra em questão). www.company.com Partes das ET c) Discriminação dos serviços - especifica como devem ser executados os serviços, indicando traços de argamassa, método de assentamento, forma de corte de peças, etc. www.company.com Memorial descritivo O memorial descritivo é outro tipo de resumo das especificações técnicas. Há memoriais descritivos para finalidades específicas, tais como venda, propaganda, registro de imóveis ou aprovação de projetos na municipalidade. Deve ser ajustado ao orçamento, seguindo a mesma ordem deste (ordenamento e nome dos serviços ou atividades). www.company.com Normatização Normatizar é padronizar atividades específicas e repetitivas. É uma maneira de organizar as atividades por meio da criação e utilização de regras ou normas. www.company.com Normatização CONCEITO Atividade que estabelece, em relação a problemas existentes ou em potenciais, prescrições destinadas à utilização comum e repetitiva, com vistas à obtenção do grau ótimo de ordem. www.company.com Normatização www.company.com Normatização - objetivos COMUNICAÇÃO Proporciona os meios necessários para a troca adequada de informações entre clientes e fornecedores, com vista a assegurar a confiança e um entendimento comum nas relações comerciais. SIMPLIFICAÇÃO Reduz as variedades de produtos e de procedimentos, de modo a simplificar o relacionamento entre produtor e consumidor. www.company.com Normatização - objetivos PROTEÇÃO AO CONSUMIDOR Define os requisitos que permitam aferir a qualidade dos produtos e serviços. SEGURANÇA Estabelece requisitos técnicos destinados a assegurar a proteção da vida humana, da saúde e do meio ambiente; www.company.com Normatização - objetivos ECONOMIA Diminui o custo de produtos e serviços mediante a sistematização, racionalização e ordenação dos processos e das atividades produtivas, com a consequentemente economia para fornecedores e clientes. ELIMINAÇÃO DE BARREIRAS Evita a existência de regulamentos conflitantes, sobre produtos e serviços, em diferentes países, de forma a facilitar o intermédio comercial. www.company.com Norma Norma é o documento estabelecido por consenso e aprovado por um organismo reconhecido, que fornece regras, diretrizes ou características mínimas para atividades ou para seus resultados, visando à obtenção de um grau ótimo de ordenação em um dado contexto. A norma é, por princípio, de uso voluntário, mas quase sempre é usada por representar o consenso sobre o estado da arte de determinado assunto, obtido entre especialistas das partes interessadas. www.company.com Vantagens • Tornam o desenvolvimento, a fabricação e o fornecimento de produtos e serviços mais eficientes, mais seguros e mais limpos; • Facilitam o comércio entre países tornando‐o mais justo; • Fornecem aos governos uma base técnica para saúde, segurança e legislação ambiental, e avaliação da conformidade; • Compartilham os avanços tecnológicos e a boa prática de gestão; www.company.com Vantagens • Disseminam a inovação; • Protegem os consumidores e usuários em geral, de produtos e serviços; e • Tornam a vida mais simples provendo soluções para problemas comuns. www.company.com Conceitos Normas Técnicas: documentos aprovados por uma instituição reconhecida, que prevê, para um uso comum e repetitivo, regras, diretrizes ou características para os produtos ou processos e métodos de produção conexos, cuja observância não é obrigatória, a não ser quando explicitadas em um instrumento do Poder Público (lei, decreto, portaria, normativa, etc.) ou quando citadas em contratos. Normas Regulamentadoras (NR): documentos aprovados por órgãos governamentais em que se estabelecem as características de um produto ou dos processos e métodos de produção com eles relacionados, com inclusão das disposições administrativas aplicáveis e cuja observância é obrigatória. www.company.com Obrigatoriedade Código de Defesa do Consumidor (11/03/1991) Vedado colocar, no mercado de consumo, qualquer produto ou serviço em desacordo com as normas expedidas pelos órgãos competentes ou, se normas específicas não existirem, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ou outra entidade credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – CONMETRO. www.company.com Obrigatoriedade Código de Ética Profissional Resolução 205/71 Art. 6º: Atuar dentro da melhor técnica e do mais elevado espírito público.......... Resolução 1002/02 Art. 9º: Adequar sua forma de expressão técnica às necessidades do cliente e às normas vigentes aplicáveis. www.company.com Níveis de Normatização www.company.com Normas empresariais e de associação Normas Empresariais – são as normas elaboradas e aprovadas visando à padronização de serviços em uma empresa ou em um grupo de empresas; Normas de Associação – são as normas elaboradas e publicadas por uma associação representante de um determinado setor, a fim de estabelecer parâmetros a serem seguidos por todas as empresas a ela associadas. São as normas editadas por uma organização nacional de normas. www.company.com Normas nacionais No Brasil, as normas brasileiras são os documentos elaborados segundo procedimentos definidos pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), Fórum Nacional de Normalização Voluntária. As normas brasileiras são identificadas pela ABNT com a sigla NBR número/ano e são reconhecidas no território nacional. www.company.com Normas Regionais São estabelecidas por um organismo regional de normalização, para aplicação em um conjunto de países. São normas regionais: Normas do Mercosul – desenvolvidas pela AMN (Associação Mercosul de Normalização), elaboradas através dos CSM (Comitês Setoriais Mercosul). Normas COPANT (Comissão Pan-Americana de Normas Técnicas) – elaboradas nos seus comitês técnicos, por meio dos ABNT/CB. www.company.com Normas internacionais São normas técnicas estabelecidas por um organismo internacional de normalização, resultantes da cooperação e de acordos entre grande número de nações independentes, com interesses comuns www.company.com Normas ISO São aquelas elaboradas e editadas pela Organização Internacionalde Padronização (Internacional Organization for Standardization). Fazem parte da ISO institutos de normalizações nacionais de mais de cem países do mundo, entre eles o Brasil, representado pela ABNT. www.company.com Série de normas ISO 9000 A série ISO 9000 é formada pelas seguintes normas: NBR ISO 9000 – descreve os fundamentos de sistemas de gestão da qualidade e estabelece a terminologia para esses sistemas; NBR ISO 9001 – especifica requisitos para um sistema de gestão da qualidade; NBR ISO 9004 – fornece diretrizes que consideram tanto a eficácia, como a eficiência de sistemas de gestão da qualidade. www.company.com Série de normas ISO 14000 Além da ISO 9000, existe a série ISO 14000, voltada para o meio ambiente. Essa norma é de grande importância no momento em que a humanidade passa por alterações climáticas devido ao descaso para com os aspectos ambientais. A série 14000 é formada por três normas: NBR ISO 14000 – descreve os fundamentos de sistemas de gestão ambiental e estabelece a terminologia para esses sistemas; NBR ISO 14001 – especifica requisitos para um sistema de gestão ambiental; NBR ISO 14004 – fornece diretrizes que consideram tanto a eficácia, como a eficiência de sistemas de gestão ambiental. www.company.com Outras ISO’s ISO 26000 – Responsabilidade social A ISO 26000 providencia uma orientação de como os negócios e as organizações podem operar de forma socialmente responsável. Isso significa agir de forma ética e transparente, contribuindo assim para a saúde e bem estar da sociedade. ISO 20121 – Eventos Sustentáveis A ISO 20121:2012 especifica os requisitos para um evento do sistema de gestão de sustentabilidade para todo tipo de evento ou de atividades relacionadas a eventos, além de providenciar uma orientação na conformidade desses requisitos www.company.com Quem é a ABNT • Entidade privada, sem fins lucrativos, de utilidade pública, fundada em 1940 • Oficialmente reconhecida pelo governo brasileiro como único foro nacional de normalização (Resolução nº 07 do CONMETRO, de 24.08.1992) • Membro fundador da ISO (International Organization for Standardization), COPANT (Comisión Panamericana de Normas Técnicas) e AMN (Asociación Mercosur de Normalización) • Membro da IEC (International Eletrotechnical Comission) desde a criação da ABNT • Signatária do código de boas práticas em normalização da OMC • Certificadora de produtos, serviços, sistemas e pessoas www.company.com Objetivos da ABNT • Realizar a gestão do processo de elaboração de Normas Brasileiras • Adotar e difundir o uso das normas • Incentivar o movimento de normalização no país • Representar o Brasil junto aos fóruns internacionais e regionais de normalização • Realizar o intercâmbio com outros fóruns www.company.com Modelo de NBR www.company.com Tipos de normas da ABNT A ABNT possui os seguintes tipos de Normas. NB - (Norma Brasileira) - Condições e exigências para execução de obras EB - (Especificação Brasileira) - Estabelecem prescrições para os materiais. MB - (Método Brasileiro) - Ensaios. Processos para formação e exame de amostras. PB - (Padronizações Bras.) - Estabelecem dimensões para os materiais. TB - (Terminologias Bras.) - Regularizam a nomenclatura técnica. SB - (Simbologias Bras.) - Estabelecem convenções para desenhos. CB - (Classificações Bras.) - Dividem e ordenam materiais por propriedades características. Ex.: Concreto por grupos de resistência www.company.com Tipos de Normas www.company.com Exemplos de Normas Conceito Ex: NBR 11172:1990 – Aglomerantes de origem animal - Terminologia Produtos Ex: NBR 11578:1991 – Cimento Portland composto – Especificações Procedimentos Ex: NBR 12655:2006 – Concreto de Cimento Portland – Preparo, controle e recebimento - Procedimento Métodos de ensaios Ex: NBR 6467:2003 – Determinação do inchamento do agregado miúdo – Método de ensaio Símbolos Ex: NBR 5730:1982 – Símbolos gráficos empregados na coordenação modular da construção Mineral www.company.com Diferença entre ABNT NBR e NR ABNT NBR é a sigla de Norma Brasileira aprovada pela ABNT, de caráter voluntário, e fundamentada no consenso da sociedade. Torna-se obrigatória quando essa condição é estabelecida pelo poder público. NR é a sigla de Norma Regulamentadora estabelecida pelo Ministério do Trabalho e Emprego, com caráter obrigatório. www.company.com ABNT NA CONSTRUÇÃO CIVIL CB – Comitê Brasileiro – Responsáveis por tratarem de determinados assuntos. ABNT/CB-02 Construção Civil ABNT/CB-03 Eletricidade ABNT/CB-18 Cimento, Concreto e Agregados ABNT/CB-22 Impermabilização www.company.com ABNT NA CONSTRUÇÃO CIVIL CB-02 - elaboração das normas técnicas de componentes, elementos, produtos ou serviços utilizados na construção civil (planejamento, projeto, execução, métodos de ensaio, armazenamento, transporte, operação, uso e manutenção e necessidades do usuário, subdivididas setorialmente); CB-18 - normalização no setor de cimento, concreto e agregados, compreendendo dosagem de concreto, pastas e argamassas; aditivos, adesivos, águas e elastômeros (terminologia, requisitos, métodos de ensaio e generalidades). www.company.com Exemplo www.company.com Processo de Normalização www.company.com Registro de normas 1. Todas elas são registradas no INMETRO - (Instituto Nacional de Metrologia) sob o prefixo NBR. Exemplos: a NB-1 é registrada no INMETRO sob o n° NBR 6118 o MB-1 é registrado no INMETRO sob o n° NBR 7215 a EB-1 é registrada no INMETRO sob o n° NBR 5732 Atualmente há também a divulgação das Normas do Mercosul (NM), assim uma NBR pode ter sua identificação ampliada para ABNT NBR NM xy. 2. Embora interessante, essa forma de identificação das normas pelas duas letras indicativas iniciais está sendo abandonada, ficando só aquelas com o prefixo NBR. 3. Para pesquisa no site www.abnt.org.br só se usa a forma NBR (ou NBR NM) ou por palavras-chave. www.company.com Como especificar os materiais www.company.com Como especificar materiais 1. Usar da maior exatidão possível, definindo todos os elementos que possam variar de procedência. 2. Citar sempre os dados técnicos do material desejado. Mesmo que eles pareçam evidentes ao projetista, podem não o ser para o construtor (podem aproveitar-se de uma omissão para agir de má fé). www.company.com Como especificar materiais 3. Não se deve somente nomear o material, mas a classificação, o tipo, a dimensão desejada e, eventualmente, a marca (procedência). 4. Não esquecer nenhum material, nem os de menor custo ou volume, pois são justamente em relação a estes que surgem as maiores dúvidas de interpretação. www.company.com Escolha do material www.company.com Lembre-se: 1. Uma das ações mais importantes do seu projeto é a “especificação técnica” deste. 2. Especifique os serviços e os materiais que serão usados nos vários locais de sua obra. 3. Nunca esqueça de especificar qualquer material, pois você será lembrado como o engenheiro/arquiteto que esqueceu do material de boa qualidade. 4. Especifique os serviços necessários à obra e os materiais sempre de boa qualidade www.company.com Lembre-se: ”O desenvolvimento da normalização pode ser considerada a medida do desenvolvimento industrial de um povo.” Bauer, 2011 www.company.com Classificação dos materiais www.company.com Classificação dos Materiais de Construção Quanto a origem ou modo de obtenção Estrutura dos Materiais Naturais Artificiais Combinados Quanto a função onde serão empregados Vedação Proteção Estruturais www.company.com Classificação dos Materiais de Construção Quanto a origem ou modo de obtenção Estrutura dos Materiais Naturais: são aqueles encontrados na natureza, prontos para serem utilizados. Em alguns casos precisam de tratamentos simplificados como uma lavagem ou uma redução de tamanho para serem utilizados. Como exemplo desse tipo de material, temos a areia, a pedra e a madeira.www.company.com Quanto a origem ou modo de obtenção Estrutura dos Materiais Artificiais: são os materiais obtidos por processos industriais. Como exemplo, pode-se citar os tijolos, as telhas e o aço. Classificação dos Materiais de Construção www.company.com Quanto a origem ou modo de obtenção Estrutura dos Materiais Combinados: são os materiais obtidos pela combinação entre materiais naturais e artificiais. Concretos e argamassas são exemplos desse tipo de material. Classificação dos Materiais de Construção www.company.com Quanto a função onde serão empregados Estrutura dos Materiais Materiais de vedação: são aqueles que não têm função estrutural, servindo para isolar e fechar os ambientes nos quais são empregados, como os tijolos de vedação e os vidros. Classificação dos Materiais de Construção www.company.com Quanto a função onde serão empregados Estrutura dos Materiais Materiais de proteção: são utilizados para proteger e aumentar a durabilidade e a vida útil da edificação. Nessa categoria podemos citar as tintas e os produtos de impermeabilização. Classificação dos Materiais de Construção www.company.com Quanto a função onde serão empregados Estrutura dos Materiais Materiais com função estrutural: são aqueles que suportam as cargas e demais esforços atuantes na estrutura. A madeira, o aço e o concreto são exemplos de materiais utilizados para esse fim. Classificação dos Materiais de Construção www.company.com Estrutura dos materiais www.company.com Propriedades gerais da matéria Propriedades dos corpos sólidos Peso Específico, Massa Específica e Densidade Esforços Mecânicos Estrutura dos materiais www.company.com Estrutura dos Materiais Conceitos de Matéria www.company.com Estrutura dos Materiais Conceitos de Matéria www.company.com Estrutura dos Materiais Conceitos de Matéria www.company.com Estrutura dos Materiais Estados físicos da Matéria www.company.com Estrutura dos Materiais Mudanças de estado físico da Matéria www.company.com Propriedades Relembrando... www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades da Matéria PROPRIEDADES GERAIS PROPRIEDADES ESPECÍFICAS São propriedades comuns a todos os tipos de materiais. São propriedades que variam de acordo com os materiais. EXTENSÃO INÉRCIA MASSA IMPENETRABILIDADE DIVISIBILIDADE COMPRESSIBILIDADE INDESTRUTIBILIDADE ELASTICIDADE COR POROSIDADE DUREZA DENSIDADE TENACIDADE MALEABILIDADE DUCTILIDADE www.company.com Propriedades Gerais da Matéria www.company.com Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria EXTENSÃO Propriedade que a matéria tem de ocupar um lugar no espaço. O volume mede a extensão de um corpo. www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria INÉRCIA Propriedade que a matéria tem em permanecer na situação em que se encontra, seja em movimento, seja em repouso. Quanto maior for a massa de um corpo, mais difícil alterar seu movimento, e maior a inércia. A massa mede a inércia de um corpo. www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria MASSA É uma propriedade relacionada com a quantidade de matéria e é medida geralmente em quilogramas. A massa é a medida da inércia. Massa e peso são duas coisas diferentes. A massa de um corpo pode ser medida em uma balança. O peso é uma força medida pelos dinamômetros. www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria IMPENETRABILIDADE É a propriedade que explica porque dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo. www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria DIVISIBILIDADE É a propriedade que afirma a possibilidade que a matéria tem de ser dividida, até certo limite, sem que suas propriedades se alterem. www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria COMPRESSIBILIDADE É a propriedade que afirma a capacidade que a matéria tem de diminuir de volume, até certo ponto, sob a ação de uma força. www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria ELASTICIDADE É uma propriedade da matéria que causa o seu retorno à posição de repouso após ter sido deformada por alguma força externa. www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais Propriedades Gerais da Matéria INDESTRUTIBILIDADE A matéria não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. www.company.com Propriedades Específicas da Matéria www.company.com Propriedades dos corpos sólidos Estrutura dos Materiais São as qualidades exteriores que caracterizam e distinguem os materiais. Um determinado material é conhecido e identificado por suas propriedades e por seu comportamento perante agentes exteriores. As propriedades variam de material para material. É importante para o engenheiro ou arquiteto ter um conhecimento básico de cada material, a fim de poder deduzir o seu comportamento na prática. Propriedades dos corpos sólidos www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais COR: Diferentes materiais presentam diferentes cores. Propriedades dos corpos sólidos www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais POROSIDADE: a propriedade que tem a matéria de não ser contínua, havendo espaços entre as massas. Propriedades dos corpos sólidos www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais DUREZA: A resistência que os corpos oferecem a deformação permanente, a penetração ou ao risco. Propriedades dos corpos sólidos TENACIDADE: A resistência que os materiais opõem ao choque ou vibrações. Quantidade de energia que o material absorve sem fraturar O vidro tem elevada dureza e pequena tenacidade www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais MALEABILIDADE a capacidade que têm os corpos de se adelgaçarem até formarem lâminas sem se romperem. DUCTIBILIDADE: a capacidade que têm os corpos de se reduzirem a fios sem se romperem. A argila tem boa maleabilidade e pequena ductibilidade Propriedades dos corpos sólidos http://igorantunes.files.wordpress.com/2012/01/lc3a2mina-de-outro.jpg www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais DURABILIDADE: a capacidade dos corpos de permanecerem inalterados com o tempo. Propriedades dos corpos sólidos DESGASTE: a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo. Desgaste não é, necessariamente, o oposto de durabilidade www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais Propriedades dos corpos sólidos RESISTÊNCIA: é a resistência à ação de determinados tipos de esforços, como a tração e a compressão. www.company.com Peso específico, massa específica e densidade www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais • Peso: definido como a força com que a massa é atraída para o centro da Terra varia de local para local. • Massa: a quantidade de matéria e é constante para o mesmo corpo, esteja onde estiver. Propriedades dos corpos sólidosPeso Específico, Massa Específica e Densidade www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais • Massa específica: a relação entre sua massa e seu volume. • Peso específico: a relação entre seu peso e seu volume. // / / Propriedades dos corpos sólidosPeso Específico, Massa Específica e Densidade www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais • Volume: o espaço que ocupa determinada quantidade de matéria. Propriedades dos corpos sólidosPeso Específico, Massa Específica e Densidade Densidade: a relação entre sua massa e a massa do mesmo volume de água destilada a 4ºC. www.company.com Propriedades Gerais Estruturados Materiais Propriedades dos corpos sólidosPeso Específico, Massa Específica e Densidade www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais • Massa específica: a relação entre sua massa e seu volume. • Peso específico: a relação entre seu peso e seu volume. Propriedades dos corpos sólidosPeso Específico, Massa Específica e Densidade www.company.com Estrutura dos Materiais Peso Específico, Massa Específica e Densidade www.company.com Estrutura dos Materiais Peso Específico, Massa Específica e Densidade www.company.com Propriedades Gerais Estrutura dos Materiais Propriedades www.company.com Estrutura dos Materiais Propriedades Correlacione a segunda coluna de acordo com a primeira: 1) Massa 2) Volume 3) Impenetrabilidade 4) Compressibilidade 5) Elasticidade 6) Divisibilidade 7) Dureza 8) Densidade ( ) Dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço ao mesmo tempo ( ) Possibilidade de divisão em partes menores ( ) Quantidade de matéria presente em um corpo ( ) Diminuição de volume devido a ação de uma força. ( ) Retorno ao volume inicial após cessar a força de compressão ( ) é o espaço ocupado por um corpo ( ) É a resistência que a superfície de um corpo possui ao ser riscada. ( ) é a relação existente entre a quantidade de massa de um corpo e o espaço ocupado por esse mesmo corpo. www.company.com Esforços Mecânicos www.company.com Esforços Mecânicos Estrutura dos Materiais Os esforços mecânicos ou solicitações simples a que um corpo pode ser submetido são: www.company.com Esforços Mecânicos Estrutura dos Materiais • Compressão: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva a um “encurtamento” do objeto na direção em que está aplicado. • Tração: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva o objeto a sofrer um alongamento na direção em que o esforço é aplicado. • Flexão: esforço que provoca uma deformação na direção perpendicular ao qual e aplicado. • Torção: esforço aplicado no sentido da rotação do material. • Cisalhamento: esforço que provoca a ruptura por cisalhamento. www.company.com Ensaio de Flexão em Concreto Estrutura dos Materiais www.company.com Esforços Mecânicos Como determinar? • A determinação das propriedades mecânicas é feita através de ensaios mecânicos. • Utiliza-se normalmente corpos de prova (amostra representativa do material) para o ensaio mecânico, já que por razões técnicas e econômicas não é praticável realizar o ensaio na própria peça, que seria o ideal. • Geralmente, usa-se normas técnicas para o procedimento das medidas e confecção do corpo de prova para garantir que os resultados sejam comparáveis. www.company.com Tensão Tensão nominal ou de engenharia Determina-se pela relação entre a carga aplicada F pela área da seção transversal inicial do corpo de prova A0. = F/Ao Kgf/cm 2 ou Kgf/mm2 ou N/ mm2 Força ou carga Área inicial da seção reta transversal Exemplo: Qual a tensão numa barra de aço de 10cm2, submetida a uma força de 3000kgf? www.company.com Tensão www.company.com Deformação Deformação nominal ou de engenharia Determina-se pela razão da variação no comprimento de referência do corpo de prova, ΔL , pelo comprimento de referência original do corpo de prova,L0. Como efeito da aplicação de uma tensão tem-se a deformação (variação dimensional) A deformação pode ser expressa: em mm ou % Deformação()= L-L0/L0= L/L0 L0= comprimento inicial L= comprimento final www.company.com Deformação Deformação de um corpo elástico: ““EXTENSIONALEXTENSIONAL”” CISALHAMENTOCISALHAMENTO COMPRESSÃOCOMPRESSÃO L0 dL L0 dL h h dL dh www.company.com Módulo de Elasticidade ou de Young Lei de Hooke E= / / • É o quociente entre a tensão aplicada e a deformação elástica resultante. • Está relacionado com a rigidez do material ou à resistência à deformação = E P A lei de Hooke só é válida até este ponto tg = E Exemplo: Qual o módulo de elasticidade de um fio de 1cm de diâmetro que, submetido a uma tração de 500 Kgf, passa do comprimento de 3m para 3,02 m? www.company.com Módulo e Rigidez Módulo de Young Materiais flexíveis ou rígidos • Quanto maior o módulo, mais rígido o material • Borrachas, polímeros e “espumas” menores módulos • Cerâmicos são os materiais mais rígidos conhecidos RIGIDEZ indica quanto o material pode defletir sob determinada carga. www.company.com • É de obrigação dos engenheiros e arquitetos compreenderem como as várias propriedades mecânicas são medidas e o que essas propriedades representam. • Elas podem ser necessárias para o projeto de estruturas/componentes materiais predeterminados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas. Propriedades Mecânicas Por que estudar? www.company.com • O comportamento mecânico de um material reflete a relação entre sua resposta ou deformação a uma carga ou força que esteja sendo aplicada. • Algumas propriedades mecânicas importantes são a resistência, a dureza, a ductilidade e a rigidez. Propriedades Mecânicas Por que estudar? www.company.com • Dentre os fatores a serem considerados incluem-se a natureza da carga aplicada e a duração da sua aplicação, bem como as condições ambientais. • A carga pode ser de tração, compressiva, ou de cisalhamento, e a sua magnitude pode ser constante ao longo do tempo ou então flutuar continuamente. Propriedades Mecânicas Por que estudar? www.company.com Propriedades Mecânicas www.company.com Propriedades mecânicas Como determinar? • A determinação das propriedades mecânicas é feita através de ensaios mecânicos. • Utiliza-se normalmente corpos de prova (amostra representativa do material) para o ensaio mecânico, já que por razões técnicas e econômicas não é praticável realizar o ensaio na própria peça, que seria o ideal. • Geralmente, usa-se normas técnicas para o procedimento das medidas e confecção do corpo de prova para garantir que os resultados sejam comparáveis. www.company.com Propriedades Mecânicas As normas técnicas mais comuns são elaboradas pelas: ASTM (American Society for Testing and Materials) ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) www.company.com Conceito de Tensão Tensão nominal ou de engenharia Determina-se pela relação entre a carga aplicada F pela área da seção transversal inicial do corpo de prova A0. = F/Ao Kgf/cm 2 ou Kgf/mm2 ou N/ mm2 Força ou carga Área inicial da seção reta transversal Exemplo: Qual a tensão numa barra de aço de 10cm2, submetida a uma força de 3000kgf? www.company.com Tensão www.company.com Conceito de Deformação Deformação nominal ou de engenharia Determina-se pela razão da variação no comprimento de referência do corpo de prova, ΔL , pelo comprimento de referência original do corpo de prova,L0. Como efeito da aplicação de uma tensão tem-se a deformação (variação dimensional) A deformação pode ser expressa: em mm ou % Deformação()= L-L0/L0= L/L0 L0= comprimento inicial L= comprimento final www.company.com Deformação Deformação de um corpo elástico: ““EXTENSIONALEXTENSIONAL”” CISALHAMENTOCISALHAMENTO COMPRESSÃOCOMPRESSÃO L0 dL L0 dL h h dL dh www.company.com Cisalhamento Simples www.company.com Tipos de Deformação ELÁSTICA • Prescede à deformação plástica • É reversível • Desaparece quando a tensão é removida • É praticamente proporcional à tensão aplicada (obedece a lei de Hooke) PLÁSTICA • É provocada por tensões que ultrapassam o limite de elasticidade • É irreversível porque é resultado do deslocamento permanente dos átomos e portanto não desaparece quando a tensão é removida Elástica Plástica www.company.com Comportamento Elástico R. Hooke(1678),“True Theory of Elasticity” www.company.com Diagrama Tensão X Deformação Limite elástico: O ponto marcado no final da parte reta do gráfico da Figura representao limite elástico. Se o ensaio for interrompido antes deste ponto e a força de tração for retirada, o corpo volta à sua forma original, como faz um elástico. www.company.com Diagrama Tensão X Deformação Limite de proporcionalidade A lei de Hooke só vale até um determinado valor de tensão, denomi- nado limite de proporcionalidade, a partir do qual a deformação deixa de ser proporcional à carga aplicada. Na práti- ca, considera-se que o limite de propor- cionalidade e o limite de elasticidade são coincidentes. www.company.com Diagrama Tensão X Deformação Escoamento No início da fase plástica ocorre um fenômeno chamado escoamento. Caracteriza-se por uma deformação permanente do material sem que haja aumento de carga, mas com aumento da velocidade de deformação. Durante o escoamento a carga oscila entre valores muito próximos uns dos outros. www.company.com Diagrama Tensão X Deformação Limite de resistência Após o escoamento ocorre o encruamento, que é um endurecimento causado pela quebra dos grãos que compõem o material quando deformados a frio. O material resiste cada vez mais à tração externa, exigindo uma tensão cada vez maior para se deformar. Nessa fase, a tensão recomeça a subir, até atingir um valor máximo num ponto chamado de limite de resistência. www.company.com Diagrama Tensão X Deformação Limite de ruptura Continuando a tração, chega-se à ruptura do material, que ocorre num ponto chamado limite de ruptura. Note que a tensão no limite de ruptura é menor que no limite de resistência, devido à diminuição da área que ocorre no corpo de prova depois que se atinge a carga máxima. www.company.com Diagrama Tensão X Deformação Estricção É a redução percentual da área da seção transversal do corpo de prova na região onde vai se localizar a ruptura. A estricção determina a ductilidade do material. Quanto maior for a porcentagem de estricção, mais dúctil será o material. www.company.com Tensão X Deformação - Cerâmicas www.company.com Tensão X Deformação - Polímeros www.company.com Módulo de Elasticidade ou de Young Lei de Hooke E= / / • É o quociente entre a tensão aplicada e a deformação elástica resultante. • Está relacionado com a rigidez do material ou à resistência à deformação = E P A lei de Hooke só é válida até este ponto tg = E Exemplo: Qual o módulo de elasticidade de um fio de 1cm de diâmetro que, submetido a uma tração de 500 Kgf, passa do comprimento de 3m para 3,02 m? www.company.com Módulo e Rigidez Módulo de Young Materiais flexíveis ou rígidos • Quanto maior o módulo, mais rígido o material • Borrachas, polímeros e “espumas” menores módulos • Cerâmicos são os materiais mais rígidos conhecidos RIGIDEZ indica quanto o material pode defletir sob determinada carga. www.company.com Rigidez X Resistência Elasticidade – Módulos e deformação elásticos RIGIDEZ • Quanto o material é capaz de resistir sem deformar • Relaciona-se ao Módulo de Young • A carga atuante não produz deformação • Comportamento Elástico RESISTÊNCIA • Quanto o material é capaz de suportar, mesmo deformando, sem entrar em colapso • A carga atuante produz deformação • Comportamento Plástico www.company.com Fatores que influenciam o Módulo Elasticidade – Módulos e deformação elásticos Forças de ligação atômicas • Quanto maior a força de ligação entre os átomos, maior será o Módulo. • Ligações mais fortes, a deformação elástica é favorecida, ocorrendo apenas pequenas mudanças no espaçamento atômico ou estiramento das ligações. • Cerâmicos > Metais > Polímeros www.company.com Fatores que influenciam o Módulo Elasticidade – Módulos e deformação elásticos Temperatura ↑Temperatura - ↓ Módulo www.company.com Fatores que influenciam o Módulo Elasticidade – Módulos e deformação elásticos Temperatura ↑Temperatura - ↓ Módulo www.company.com Escoamento Um pequeno aumento na tensão acima do limite de elasticidade resultará no colapso do material e fará com que ele se deforme permanentemente. Isto é, o início da deformação plástica do material Deformação Plástica www.company.com Tensão de Escoamento (σe) Deformação Plástica www.company.com Tensão de Escoamento Deformação Plástica www.company.com Tensão de Escoamento Deformação Plástica www.company.com Endurecimento por deformação Quando o escoamento tiver terminado, pode-se aplicar uma carga adicional ao corpo de prova, o que resulta em uma curva que cresce continuamente, mas torna-se mais achatada até atingir uma tensão máxima denominada limite de resistência. Deformação Plástica www.company.com Estricção No limite de resistência, a área da seção transversal começa a diminuir em uma região localizada do corpo de prova. O corpo de prova quebra quando atinge a tensão de ruptura. Mecanismo de Deformação Plástica www.company.com Energia de Deformação Quando um material é deformado por uma carga externa, tende a armazenar energia internamente em todo o seu volume. Essa energia está relacionada com as deformações no material, e é denominada energia de deformação. Quando a tensão atinge o limite de proporcionalidade elástico, a densidade da energia de deformação é denominada módulo de resiliência, ur. Deformação Plástica www.company.com Resiliência A propriedade de alguns materiais de acumular energia, quando exigidos ou submetidos a estresse sem ocorrer ruptura. Esses materiais, logo após um momento de tensão, podem ou não ser danificado, e caso seja, se ele terá a capacidade de voltar ao normal. Deformação Plástica www.company.com Resiliência Deformação Plástica www.company.com Resiliência É a área sob a curva tensão-deformação de engenharia até o escoamento. Deformação Plástica www.company.com Energia de Deformação Módulo de tenacidade, ut, representa a área inteira sob o diagrama tensão-deformação. Indica a densidade de energia de deformação do material um pouco antes da ruptura. Deformação Plástica www.company.com Tenacidade • Tenacidade é a energia mecânica, ou seja, o impacto necessário para levar um material à ruptura. Tenacidade é uma medida de quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar. Os materiais cerâmicos, por exemplo, têm uma baixa tenacidade. • É representado pela área sob a curva tensão-deformação até o ponto da fratura. • Sua unidade é a mesma de resiliência (energia por unidade de volume do material). Deformação Plástica www.company.com Tenacidade Tal energia pode ser calculada através da área num gráfico Tensão - Deformação do material, portanto basta integrar a curva que define o material, da origem até a ruptura. T= Deformação Plástica www.company.com Tenacidade Deformação Plástica www.company.com Frágil x Dúctil Materiais dúcteis Material que possa ser submetido a grandes deformações antes de sofrer ruptura é denominado material dúctil. Materiais frágeis Materiais que exibem pouco ou nenhum escoamento antes da falha são denominados materiais frágeis. Deformação Plástica www.company.com Ductilidade Mecanismo de Deformação Plástica Estricção www.company.com Ductilidade Mecanismo de Deformação Plástica www.company.com Ductilidade Mecanismo de Deformação Plástica
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