MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1

(1)

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1

Licenciatura de Eng. Civil – 3º ano

Regentes:

Prof. Maria de Lurdes Costa Lopes–Professora Associada com Agregação

Prof. Joana de Sousa Coutinho –Professora Auxiliar (www.fe.up.pt/~jcouti)

Práticas:

Prof. Ana Maria Proênça Prof. Arlindo Begonha

Prof. Joana de Sousa Coutinho Prof. Rui Silvano

Do

cen

tes

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1

2006

Metais e ligas metálicas Joana de Sousa Coutinho

2 Func io na me nto

Práticas:

1 aula de 2 horas\semana

sala H119 e LEM: Laboratório de Ensaio de Materiais

Teóricas: 2 aulas de 1 hora = 2 horas \ semana 2 turnos:

12-13

Sala B005

11-12

Sala B007

Turmas IMPARES

11-12

Sala B005

10-11

Sala B007

turmas PARES

5ª feira

4ª feira

TODAS as

aulas com

presenças

(2)

2006

4

Exame final

(

2 épocas com datas marcadas)

20 Valores

Av a liação Atendimento SALA H214 Joana Sousa Coutinho E-mail: jcouti@fe.up.pt Textos de apoio: Sifeup ou www.fe.up.pt\~jcouti

12-13h

11-12h

4ª feira

3ª feira

(3)

2006

(4)

2006

Progra

m

a

8

2. METAIS E LIGAS METÁLICAS

Joana Sousa Coutinho

1. INTRODUÇÃO

3. MADEIRAS

4. AGREGADOS

Prof. Lurdes C. Lopes

5. MATERIAIS CERÂMICOS

E POLÍMEROS

(5)

Co tação ap ro ximad a n o exame

Teórica

Aços

6,0

Madeiras 1,0

Agregados 4,0

Cerâmicos e polímeros 3,0

Prática

Problema aço

3,0

Problema agregados

3,0

2006

MC1 TEÓRICAS 2006-2007

2ª 3ª 4ª 5ª 6ª Sabado Set 11 12 13 aula 1 14 aula 2 15 16

18 19 20 aula 3 21 aula 4 22 23 25 26 27 aula 5 28 aula 6 29 30 Out 2 3 4 aula 7 5 6 7 9 10 11 aula 8 12aula 9 13 14 16 17 18 aula 10 19 aula 11 20 21 23 24 26 aula 12J 27 aula 13J 28 29 FEUP 30 31 ₁ ₂ ₃ ₄

Nov 6 7 8 aula14L 9 aula15L 10 11

13 14 15 aula16L 16 aula17L 17 18

20 21 22 aula18 23 aula19 24 25

27 28 29 aula 20 30 aula21L 1 2

Dez 4 5 6 aula 22 7 aula23L 8 9

11 12 13 aula 24 14aula 25 15 16 18 19 20 21 22 23

25 30

(6)

13

Generalidades

projecto

C

á

lculo

Permite determinar tensões Resistência de Materiais Mecânica Estática

Teoria de Estruturas etc.

materiais

que resistem ás tensões Conhecimentos de Materiais de Constru

Materiais de Construççãoão

2006

Classificação dos materiais

quanto a

Arranjo atómico

Origem

Forma

Tipo de aplicação

Materiais aglomerantes

Materiais ESTRUTURAIS

Materiais auxiliares

Cristalinos

metais

;

amorfos

vidros

Naturais Artificiais

madeira (vegetal); pedra (mineral); betão;gesso; plásticos

Fixa

Tijolos,produtos laminados

Não fixa

Cimento; tintas; betões

de construção; ópticos; de embalagem; ...

Natureza

Metálicos; poliméricos; cerâmicos; _{compósitos; electrónicos}

(7)

Materiais de construção

Materiais aglomerantes

Materiais ESTRUTURAIS

Materiais auxiliares

Cujas características mecânicas e de

durabilidade lhes conferem

capacidade para suportar acções

exteriores consideráveis

Aço; betão; pedra; madeira

Cimentos; argamassas; asfaltos;

colas

Utilizados nos revestimentos

vernizes; tintas etc.

2006

MATERI

AIS

16

MATERIAIS METÁLICOS

MATERIAIS POLIMÉRICOS

(ou plásticos)

MATERIAIS CERÂMICOS

materiais compósitos

materiais electrónicos

ferrosos

não ferrosos

Classificação mais generalizada (natureza)

(8)

MATERI

AIS

17

MATERIAIS METÁLICOS

ferrosos

_{não ferrosos}

2006

MATERI

AIS METÁLI

COS

18

Materiais metálicos ferrosos:

Exs: aços

ferros fundidos

>> Fe

Sem Fe ou

quase

LIGAS

Materiais metálicos não ferrosos:

Exs:O alumínio

o cobre

o zinco

o titânio

o níquel e

(9)

MATERIAIS METÁLICOS aplicações

O motor de avião a jacto (PW2037) é feito essencialmente de ligas metálicas. Neste motor são utilizadas as mais recentes ligas de níquel, resistentes a altas temperaturas e com elevada resistência mecânica

Os materiais e tecnologias de fabrico tem estado associadas, ao longo dos últimos anos, ao aumento da eficiência dos motores de propulsão por turbina a gás

2006

20

MATERIAIS METÁLICOS

Torre Eiffel de 300m de altura em ferro forjado, concluída em 1889, com fundações realizadas em betão armado

(10)

2. METAIS E LIGAS METÁLICAS

•Engenharia Civil

•Materiais de Construção

Principal MC

betão armado

Betão armado

=

betão+

armadura

2006

22

baínha

Cordão de

pré-esforço

(11)

2. METAIS E LIGAS METÁLICAS

•Engenharia Civil

•Materiais de Construção

Principal MC

betão armado

Betão armado

=

betão+

armadura

FILME sobre

armaduras

de betão

armado

2006

Armadura não pode ficar à vista!

Tem de ser totalmente envolvida por betão. O betão

protege a armadura contra a corrosão.

(MAS não

indefenidamente…)

BETÃO ARMADO

BETÃO SIMPLES

Certas fundações,

muitos pavimentos,

certas barragens

Armadura NÃO

Armadura SIM

Porque é que é

necessário

armadura numas

obras e noutras

não???

(12)

1.ª LINHA DE DEFESA

CO2 … AGENTES AGRESSIVOS ARMADURA Cl -O2 SO4

2-(MAS não indefenidamente…)

2006

esforços de compressão

BETÃO SIMPLES

Certas fundações,

muitos pavimentos,

certas barragens

MAS se for uma viga...

Resistente

sobretudo

a

Tensões de compressão

Tensões de tracção

É necessário

outro material que

absorva os

esforços de

tracção

Em geral AÇO

Porque é que é

necessário

armadura numas

obras e noutras

não???

(13)

Varão liso

Varão nervurado

alta aderência

Aderência BETÃO/ARMADURA:

Na execução

Evitar lama, sujidade, óleo descofrante, ferrugem solta

2006

Os problemas e patologais em

geral não se manifestam

enquanto o empreiteiro está

na obra!

Uma das causas das patologias e defeitos podem

ser o

modo de execução

e

as

consequencias

surgem

(14)

degradação

2006

(15)

2006

(16)

2006

(17)

Junho 2004

2006

Porque se DEGRADAM ???

Principais causas :

recobrimento INSUFICIENTE

MÁ QUALIDADE do

betão de recobrimento

ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO:

Cuidados

na

execução

Prática corrente:

Adições

(18)

Localização e

Quantidade de armadura de aço

Cálculo exacto:

NOTA: existem outros materiais usados para

absorver os esforços de tracção, para “armar”:

bambú, fibras,...

2006

Definições

Armaduras para betão armado

Armaduras

(reinforcement)

Conjunto de

armaduras

elementares

ligadas entre si e

pronto para ser

colocado em obra

Armadura elementar

(reinforcing unit)

(19)

Varão

(bar) Material para armadura

de secção aproximadamente

circular fornecido em

comprimentos rectos, de valores,

em geral, especificados.

Varão de aderência normal

(low bond bar)

Varão cuja aderência ao betão não é

suficiente para que possa ser

considerado de alta aderência.

Varão de alta aderência

(high bond bar)

Varão que realiza a aderência ao betão necessária para

que o seu emprego em betão armado, mesmo quando

trabalhe a tensões elevadas, se faça

sem risco

de

fendilhação inconveniente.

2006

Aderência (bond)

Propriedade pela qual as armaduras e o betão transmitem um ao

outro as forças a que estão submetidas.

liso

superfície que sem rugosidades aparentes

Tipos de armaduras para betão armado

Varão (ou fio)

nervurado

cuja superfície apresenta saliências

(20)

nervurado

cuja superfície apresenta saliências

2006

(21)

conjunto de operações pelas quais a partir dos

varões e segundo os desenhos de projecto são

obtidas as armaduras a colocar em obra

Fabrico de armaduras:

colocação

2006

conjunto de operações pelas quais a partir dos

varões e segundo os desenhos de projecto são

obtidas as armaduras a colocar em obra

Fabrico de armaduras:

•Encomenda do material

•Transporte

•Armazenamento

•Corte e dobragem dos varões

Armaduras elementares

São reunidas de forma a obter as ARMADURAS pp\ ditas

_•m

o

n

tag

em

(22)

conjunto de opera

ç

ões pelas quais a partir dos

varões e segundo os desenhos de projecto são

obtidas as armaduras a colocar em obra

Fabrico de armaduras:

Corte

Em oficina ou

em estaleiro

local

Serra para varões

2006

Corte

Tesoura

portátil

2 a 6Kg

Tesoura portátil

eléctrica

_{Tesoura fixa}

(23)

dobragem

Depois do corte os varões tem

de ser dobrados para terem a

forma pretendida e constituir as

armaduras elementares

Ma

nual ou mecâ

nica

Dobragem com chave de dobrar

Máquina de dobragem

2006

montagem

Fixação

das armaduras

elementares umas às outras

Espaçamento

necessário

entre as armaduras

Espaçamento

necessário entre as

(24)

montagem

Fixação

das armaduras

elementares umas às outras

Espaçamento

necessário

entre as armaduras

Espaçamento

necessário entre as

armaduras e a cofragem

por meio de

FIXADORES

realizado por

ESPAÇADORES

realizado por

SUPORTES

2006

local

•Na oficina

•No estaleiro da obra

•Sobre a cofragem (lajes)

FIXADORES

Fios metálicos (de atar)

+ corrente

Fios de atar pré-fabricados

+ eficaz

molas em aço ...

montagem

Fixação

das armaduras

elementares umas às outras

por meio de

FIXADORES

(25)

FIXADORES

_{Montador munido de}

ferro de atar

(

chave

ou

agulha

) realiza, com o

fio,

la

ç

os

(

pontos

)

envolvendo os varões

a ligar

Fios metálicos (de atar)

+ corrente

Aumenta a resist ência d e ligaçã o •Arame queimado •Troços de 50 cm dobrados ao meio