Ensaio de Tração do Aço
Por: Matheus Fontão • 10/5/2018 • Ensaio • 1.642 Palavras (7 Páginas) • 256 Visualizações
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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
CAMPUS POÇOS DE CALDAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL - 4° PERÍODO NOITE
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Ensaio de Aço
Matheus Fagan de Oliveira Fontão
Poços de Caldas
2017
1. Introdução
O aço é uma liga de ferrocarbono com outros elementos adicionais (silício, manganês, fósforo, enxofre etc.), resultante da eliminação total ou parcial de elementos inconvenientes que se fazem presentes no produto obtido na primeira redução do minério de ferro. O teor de carbono nessa liga varia de 0 a 1,7%.
Os aços estruturais para construção civil possuem teores de carbono ordem de 0,18% a 0,25%. Esse material tem grande aplicação na Engenharia graças às seguintes características: ductilidade; combustibilidade; facilidade de ser trabalhado; resistência a tração, compressão, flexão e torção; resistência a impacto, abrasão e desgaste. Em condições adequadas, apresenta também resistência a variações de temperatura, intempéries e agressões químicas.
Como o concreto simples apresenta pequena resistência a tração e é frágil, é altamente conveniente a associação do aço ao concreto, obtendo-se o concreto armado.
Esse material, adequadamente dimensionado e detalhado, resiste muito bem à maioria dos tipos de solicitação. Mesmo em peças comprimidas, além de fornecer ductilidade, o aço aumenta a resistência do concreto à compressão.
A NBR 7480:2007 “Aço destina do a armaduras para estruturas de concreto armado” fixa as condições exigíveis na encomenda, fabricação e fornecimento de barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado, com ou sem revestimento superficial.
Classificam-se como barras os produtos de diâmetro nominal 6,3 mm ou superior, obtidos exclusivamente por laminação a quente, sem processo posterior de deformação mecânica, sendo permitido o endireitamento do material produzido em rolos. O diâmetro nominal de 5 mm foi retirado em relação à versão anterior dessa norma, a NBR 7480:1996. De acordo com o valor característico da resistência de escoamento, as barras de aço são classificadas nas categorias: CA-25 e CA-50.
Os fios são aqueles de diâmetro nominal 10 mm ou inferior, obtidos a partir de fio-máquina por trefilação ou laminação a frio. Segundo o valor característico da resistência de escoamento, os fios são classificados na categoria CA-60.
Esta classificação pode ser visualizada na tabela abaixo:
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As barras da categoria CA-50 são obrigatoriamente providas de nervuras transversais oblíquas.
Os valores de coeficiente de conformação superficial para cada diâmetro são determinados em ensaios em laboratório e devem atender aos parâmetros mínimos de aderência. Na falta desses ensaios, para barras de diâmetro menor que 10 mm, deve-se adotar o coeficiente de conformação superficial mínimo igual a 1 (η= 1), e para barras com diâmetro maior ou igual a 10 mm, η= 1,5.
Os fios podem ser lisos, entalhados ou nervurados. Os de diâmetro nominal 10 mm devem ter obrigatoriamente entalhes ou nervuras. O coeficiente de conformação superficial mínimo, quando não for obtido por ensaio, pode ser tomado igual a 1 para diâmetro menor que 10 mm, e 1,5 para diâmetro igual a 10 mm.
A categoria CA-25 deve ter superfície obrigatoriamente lisa, desprovida de quaisquer tipos de nervuras ou entalhes. Deve-se adotar como coeficiente de conformação superficial mínimo, para todos os diâmetros, η= 1.
Não é aconselhável o emprego de diâmetros inferiores a 5 mm em elementos estruturais, pois os inconvenientes de seu manuseio durante a obra, tais como transporte desde a central de armação até sua colocação na fôrma e posterior concretagem, podem comprometer o bom funcionamento da armadura.
O comprimento de fornecimento das barras e fios retos deve ser de 12 m e a tolerância de ± 1 %. São fornecidos em peças, feixes, rolos ou conforme acordo entre fornecedor e comprador.
A determinação da resistência de determinados materiais a compressão e a tração são de suma importância na engenharia. Sem estas propriedades, não existiriam parâmetros suficientes para a escolha de um material em detrimento do outro.
Assim sendo, a determinação da resistência à tração do aço é parte crucial de seu controle tecnológico. Tendo os equipamentos e maquinas necessárias para a mensuração dessa resistência, foi possível notar que a resistência à tração do aço é elevada e, por conta disso, o aço é um dos insumos mais utilizados na construção civil, seja reforçando uma viga de concreto ou até mesmo sendo o único componente do sistema estrutura.
Neste experimento de determinação da resistência a tração do aço, o ensaio será controlado através da deformação da barra.
2. Objetivo
Tendo em mente a importância das propriedades mecânicas do aço, esta experiência tem por objetivo observar o comportamento de uma barra nervurada de aço, com seção transversal constante, sob tração. Obtendo assim, a tensão de ruptura do aço para ser usada na construção civil.
Este ensaio está de acordo com a norma NBR 6152/2013 – Materiais Metálicos – Ensaio de tração à Temperatura Ambiente.
3. Material e Equipamentos Utilizados
Para realização da prática foram utilizados os seguintes materiais:
∙ Uma barra de aço nervurada, para ser posta a tração.
∙ Máquina de ensaio universal MTS para tracionar a barra.
- Uma Barra de aço nervurada.de 24,5 cm de comprimento.
- Maquina de ensaio universal EMIC para tracionar a barra.
- Sistema de informações para controle do ensaio.
4. Procedimentos
O preparo da amostra de aço é feito através da norma NBR 6152/2013, que por sua vez, indica a utilização da norma internacional ISO 377. Após a preparação da amostra, a barra de aço pode ser posicionada na máquina de ensaio universal, tomando o devido cuidado para que ela seja posta de maneira correta. Então, através de um sistema informatizado a carga de tração começa a ser aplicada até a barra romper. Ainda utilizando sistemas de informação, podemos obter gráficos e os valores pertinentes que queremos determinar. Sem os sistemas informatizados, teríamos que anotar os valores de tensão para cada deformação medida no LVDT e traçar os diagramas tração-deformação da barra.
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