Sistemas Estruturais (Madeiras e Metálicas)

                                                             

Trabalho T01 de Sistemas Estruturais (Madeiras e Metálicas), apresentado no curso de Engenharia Civil, 8º semestre

ANAIDE LIMA – T1004H-3 – EC8Q30

NADIEGE REGINATTO - B79HDH-0 – EC8P30

SANDRO LOFF DOS SANTOS - B6952A-7 – EC8Q30

WALTER FERREIRA BRITO NETO - B84FFF2 – EC8P30

                                                                                       

                 

Setembro de 2016, Brasília-DF

1. Questões

1. O que é o aço? O que são Aços-Carbono?

O aço é um material constituído por uma liga de ferro e carbono, entre outros elementos os quais podem ser residuais, decorrentes do processo de fabricação, como por exemplo o silício, manganês, fosforo e enxofre, como também elementos adicionados com a pretensão de melhorar as características físicas e mecânicas do material. Em consequência da presença de elementos de liga na sua composição, os aços podem ser, aços-carbono, como também aços-liga.

Os Aços-carbono contem teores normais de elementos residuais, eles são de maior resistência em relação ao ferro fundido, o que se deve a adição do carbono, e em menor quantidade ao manganês, podem ser classificados em função do teor de carbono, sendo baixo carbono (C > 0,29%), médio carbono (0,3% < C < 0,59%) e alto carbono (0,6% < C < 2,0%).

1. Quais são os principais tipos de Aço-Carbono? Mencione os seus limites de resistência.

Os principais tipos de aço-carbono utilizado em estruturas segundo os padrões da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) da ASTM ( American Society for Testing and Materials) e das normas europeias EN, serão apresentadas na tabela a baixo.

Especificação	Teor de carbono %	Limite de escoamento ƒy (Mpa)	Resistencia a ruptura ƒu (Mpa)
ABNT MR250	Baixo	250	400
ASTM A7	Muito baixo	240	370-500
ASTM A36	0,25-0,29	250	400-500
ASTM A307 (PARAFUSO)	Baixo	< 235	415
ASTM A 325 (PARAFUSO)	Médio	635	825
EM S235	Baixo	235	360

1. O que são Aços de Baixa Liga? Cite alguns exemplos com os seus limites de resistência.

Os aços de baixa liga são aços-carbono com adição de elementos de liga, como o cromo, cobre, manganês, molibdênio, níquel, fósforo, vanádio e zircônio), os quais melhoram as propriedades mecânicas do aço carbono, como por exemplo o aumento da resistência através da modificação da microestrutura para grãos finos, sendo que o teor de carbono por volta de 0,2%, o que eleva a soldabilidade do material.  Os principais aços de baixa liga com suas respectivas resistências estarão na tabela a baixo.

Especificação	Principais elementos de liga	Limite de escoamento ƒy (MPa)	Resistencia a ruptura ƒu (MPa)
ASTM 572 grau 50	C < 0,23% Mn < 1,35%	345	450
ASTM A588	C < 0,17% Mn < 1,2% Cu < 0,5%	345	485
ASTM A992	C < 0,23% Mn < 1,5	345	450

1. Explique as seguintes propriedades dos aços: ductilidade, resiliência, dureza e fadiga.

Ductilidade é a capacidade que o aço tem de se deformar sob a ação de cargas, o mesmo é capaz de redistribuir as tensões quanto sofrem deformação plástica, o que permite por exemplo considerar numa ligação parafusada distribuição uniforme da carga entre os parafusos.

Resiliência é a capacidade do aço de absorver a energia mecânica em regime elástico, em outras palavras é quantidade de energia elástica que pode ser absorvida por uma unidade de volume do metal tracionado.

Dureza é a resistência que o aço tem ao risco ou abrasão, a mesma é medida pela resistência que a superfície do material oferece à penetração de uma peça de maior dureza.

Fadiga é a resistência do aço à ruptura, ocorre quando as peças trabalham sob efeito de esforços repetidos em grande número, pode haver então ruptura em tensões inferiores às obtidas em ensaios estáticos.

1. No que consiste o Método das Tensões Admissíveis no dimensionamento de peças estruturais de aço?

No método das tensões admissíveis as cargas de projeto são admitidas como os valores máximos considerados para atuarem ao longo da vida útil da estrutura. As máximas tensões que poderão ocorrer na estrutura não devem ultrapassar o valor das correspondentes tensões de ruptura ou de escoamento dos materiais, divididas por um coeficiente de segurança interno, γi, maior que a unidade. O quociente da tensão de ruptura, ou de escoamento do material pelo coeficiente de segurança interno é denominado tensão admissível. Pode-se também descrever este método como o adotado para assegurar que, nas zonas críticas da peça, as resistências dos materiais divididas por um coeficiente de segurança previamente fixado, denominado coeficiente de segurança interno, não sejam ultrapassadas pelas tensões máximas produzidas pelo carregamento.