Estruturas metalicas 2013 1, Teses de Absorção. Universidade Federal do Acre (UFAC)
DiegoGuariz
DiegoGuariz1 de Setembro de 2015

Estruturas metalicas 2013 1, Teses de Absorção. Universidade Federal do Acre (UFAC)

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ESTRUTURAS METÁLICAS

ESTRUTURAS METÁLICAS

DIMENSIONAMENTO SEGUNDO A

NBR-8800:2008

O Processo Siderúrgico

Prof Marcelo Leão – Cel

Prof Moniz de Aragão – Maj

O Processo Siderúrgico

 É o processo de obtenção do aço, desde a chegada do minério de

ferro até o produto final a ser utilizado no mercado, em diferentes

setores;

Aço:

liga metálica composta principalmente de ferro e carbono

Aços de baixo carbono: C ≤ 0,3%

Resistência

Mecânica

Dutilidade

Soldabilidade

%

Carbono

O Processo Siderúrgico

 O aço é produzido, basicamente, a partir de minério de ferro, carvão

e cal. A fabricação do aço pode ser dividida em quatro etapas:

1. Preparação da carga

2. Redução

3. Refino

4. Laminação

http://www.youtube.com/user/canaltkcsa?feature=watch

O Processo Siderúrgico

1. Preparação da carga

 O carvão é processado na coqueria e transforma-se em coque.

 Grande parte do minério de ferro (finos) é aglomerada utilizando-se cal e

finos de coque.

 O produto resultante é chamado de sinter.

2. Redução

 Essas matérias-primas, agora preparadas, são carregadas no alto forno.

 Oxigênio aquecido a uma temperatura de 1000ºC é soprado pela parte de

baixo do alto forno.

 O carvão, em contato com o oxigênio, produz calor que funde a carga

metálica e dá início ao processo de redução do minério de ferro em um

metal líquido: o ferro-gusa.

 O gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito

elevado.

Ref: http://www.acobrasil.org.br

O Processo Siderúrgico

3. Refino

 Aciarias a oxigênio ou elétricas são utilizadas para transformar o gusa

líquido ou sólido e a sucata de ferro e aço em aço líquido.

 Nessa etapa parte do carbono contido no gusa é removido juntamente

com impurezas.

 A maior parte do aço líquido é solidificada em equipamentos de

lingotamento contínuo para produzir semi-acabados, lingotes e blocos.

4. Laminação

 Os semi-acabados, lingotes e blocos são processados por equipamentos

chamados laminadores e transformados em uma grande variedade de

produtos siderúrgicos, cuja nomenclatura depende de sua forma e/ou

composição química.

O Processo Siderúrgico

http://www.youtube.com/user/canaltkcsa?feature=watch

alto forno

coque

sinter

gusa

R e f:

h tt

p :/ /w

w w

.a c o b ra

s il.

o rg

.b r

sinterização

Materiais

 Características do aço coberto pela NBR 8800:

 Resistência ao escoamento

fy ≤ 450 MPa

 Relação entre as resistência à ruptura e ao

escoamento não inferior a 1,18

fu/fy ≥ 1,18

Materiais (cont.)

 Módulo de Elasticidade: Ea = 200 GPa

 Coeficiente de poisson: a = 0,3

 Módulo de Elasticidade transversal:

Ga = 77 GPa

 Coeficiente de dilatação térmica:

βa = 1,2 . 10 -5 /oC

 Massa específica:

ρa = 7850 kg /m 3

Materiais (cont.)

 Características do concreto:

 Resistência característica

 20 MPa ≤ fck ≤ 50 MPa

 Módulo de Elasticidade inicial:

Eci = 5600 fck0,5 (MPa)

 Módulo de Elasticidade secante:

Ecs = 0,85 Eci

 Coeficiente de poisson: νc = 0,2

Materiais (cont.)

 Coeficiente de dilatação térmica:

βc = 1,0 . 10 -5 /oC

 Massa específica:

ρc = 2400 kg /m 3 (concreto simples)

ρc = 2500 kg /m 3 (concreto armado)

 OBS: Quando se referir apenas ao módulo de

elasticidade do concreto (Ec), a Norma estará

considerando o módulo de elasticidade secante.

Perfis Estruturais

 Barras obtidas por diversos processos e

que apresentam a forma da seção com

determinadas características

geométricas que as qualificam para

absorver determinados esforços.

Principais Tipos de Aço

 Anexo “A” da NBR 8800:2008

MR-250 (ASTM A-36)  fy = 250 MPa (escoamento)

 fu = 400 MPa (ruptura)

 % máx C = 0,26%

 AR-350 (ASTM A-572 Gr50)  fy = 350/345 MPa (escoamento)

 fu = 450 MPa (ruptura)

 % máx C = 0,23%

 % máx Mn= 1,35%

aço estrutural

comum

aço de

alta resistência mecânica

e baixa liga

Principais Tipos de Aço

 Anexo “A” da NBR 8800:2008 (cont.)

 AR-350 COR (ASTM A-588 / COR-500)  fy = 350/345 MPa (escoamento)

 fu = 450 MPa (ruptura)

 % máx C = 0,17%

 % máx Mn= 1,20%

 % máx Ni= 0,40%

 Si, Cr, Mo, Cu, V, Nb...

aço de alta resistência mecânica, baixa liga, e

elevada resistência à corrosão atmosférica

(“patinável”)

Tipos de Produtos

 Produtos Siderúrgicos

 Perfis Laminados, Barras e Chapas.Perfis

cantoneira, I, H e U.

 Produtos Metalúrgicos

 Perfis Soldados e de Chapa Dobrada.

Produtos Siderúrgicos (laminados)

http://www.gerdau.com.br/perfisgerdauacominas

Cantoneira

de abas

iguais

Perfis I e U

Perfil T

Barras

trefiladas

Barra chata

Barra redonda

Produtos Siderúrgicos (laminados)

Perfis I Laminados Padrão Americano (Série I) “abas inclinadas”

Perfis I Laminados Abas Paralelas (Série W – “wide flange”)

Exemplo: W 200 x 26,6

altura aprox. (mm) massa linear (kg/m)

http://www.comercialgerdau.com.br/produtos/download/tabela_bitolas.pdf

Aço ASTM A-36

Aço ASTM A-572 Gr50

Produtos Metalúrgicos

Perfil CS

(Coluna Soldada)

d/bf≈1

Perfil CVS

(Coluna Viga Soldada)

d/bf≈1,5

Perfil VS

(Viga Soldada)

d/bf≈2

Produtos Metalúrgicos (cont.)

Perfis de Chapa Dobrada

Obs: Não cobertos pela NBR-8800.

Cobertos pela NBR-14672.

Tipos de Análise Estrutural

 Análise Elástica Linear

 pequenos deslocamentos e proporcionalidade entre as cargas e seus efeitos.

 Análise Não-Linear:

 consideração da não-linearidade física pela plasticidade do material (formação de rótulas plásticas) ou geométrica, decorrente de efeitos de segunda ordem devidos a grandes deslocamentos ou deformações. A análise da estrutura considerando-se a não-linearidade do material considera a formação de rótulas plásticas até a estrutura se tornar hipoestática.

Estados Limites

 Estados Limites Últimos - ELU:

Correspondem à ruína parcial ou total da estrutura

 Estados Limites de Serviço (ou de utilização):

A estrutura não se presta mais à finalidade para a

qual foi projetada. Grandes deslocamentos, vibrações

e deformações permanentes. Ver capítulo 11 e

Anexos “C”, “L” e “M” da NBR-8800:2008

Regra Básica de Dimensionamento

 Item 4.6.3.2 da NBR-8800:2008

Sd <= Rd

 Sd: Solicitação de Cálculo.

 Rd: Resistência de Cálculo.

Encerramento

Referências:

NBR 8800:2008 – Projeto de Estrutura de Aço e de Estrutura Mista de Aço

e Concreto de Edifícios

PFEIL, Walter, PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: Dimensionamento

prático. 8a ed., Ed. LTC, 2009

Escória de alto forno: Fabricação – Notas Aula do Prof. Eduardo Thomaz

http://aquarius.ime.eb.br/~webde2/prof/ethomaz/cimentos_concretos/esc

oria_fabricacao.pdf

O Processo Siderúrgico – Instituto Aço Brasil

http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/aco/processo--introducao.asp

Vídeo: O Processo Siderúrgico – Usina Siderúrgica CSA

http://www.youtube.com/user/canaltkcsa?feature=watch

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