Aço na Construção Civil: Tipos, Aplicações e Resistência a Incêndio, Slides de Materiais e Sistemas de Construção

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CONTRUÇÕES EM

AÇO

Seminário Tecnologia e Sustentabilidade

Alunos: Catarina e João Pedro - Arquitetura e Urbanismo – 10º Período – Faculdade UNICEUG – Prof.º: Mayra de P. N. Almeida

INTRODUÇÃO

O uso do Aço na construção civil se deu a partir da Revolução Industrial, onde o uso do ferro e do vidro se tornaram fortemente empregados nas novas construções, a exemplo deste inicio temos a Torre Eiffel. O aço propriamente dito é um liga derivada do ferro e carbono, possibilitando com que o mesmo tenha um maior desempenho estrutural quando comparado com o ferro comum. Sendo cada vez mais utilizados na construção civil, o aço desde o século XVIII, vem possibilitando aos profissionais realizarem empreendimentos cada vez mais altos, modernos, seguros e duradouros. É hoje, podemos concluir que em praticamente todos os principais métodos construtivos de edificações, levam o aço em sua composição, como é o caso do alvenaria estrutural, alvenaria comum, steel frame, além das construções que utilizam apenas o aço em sua estrutura.

TIPOS DE AÇO QUANTO A SUA COMPOSIÇÃO

Aço Carbono O aço carbono é formado pela liga de ferro com carbono, onde o teor de carbono nesse caso é inferior a 2,11%. São chamados de aço carbono todos os produtos derivados apenas da junção do ferro com o carbono (normalmente existem elementos residuais, como manganês, fósforo ou silício, mas as quantidades não são suficientes para alterar suas propriedades). Os aços carbono são os mais produzidos, constituindo cerca de 90% da produção mundial e são divididos em:  (^) aço de alto carbono – acima de 0,50% até o limite de 2,11%;  (^) aço de médio carbono – entre 0,20% e 0,49%;  (^) aço de baixo carbono – entre 0,05% e 0,20%;  (^) aço de carbono extra baixo – entre 0,015% e 0,05%;  (^) aço de carbono ultrabaixo – abaixo de 0,015%.

TIPOS DE AÇO QUANTO A SUA COMPOSIÇÃO

Aço liga Os aços liga contêm, além das ligações entre ferro e carbono, outros elementos em proporções significativas que podem alterar as propriedades químicas ou mecânicas do material. Geralmente, os outros elementos adicionados à composição do aço são: manganês, níquel, cromo, molibdênio, vanádio, tungstênio e silício. Os aços liga também são divididos de acordo com o teor de elementos em sua composição:  (^) aço baixa liga – a soma dos teores de todos os elementos liga adicionados não ultrapassa 5% de todo o material;  (^) aço média liga – a soma dos teores de todos os elementos liga fica entre 5% e 12% de todo o material;  (^) aço alta liga – a soma dos teores de todos os elementos liga é no mínimo 12% de todo o material;  (^) aço baixa liga de alta resistência – o teor de carbono é menor que 0,25% e o teor dos outros elementos liga é menor que 2%.

TIPOS DE AÇO QUANTO A APLICAÇÃO

Aço para fundição É o material utilizado para produção de peças em aço fundido. Nesse processo, o aço líquido é vazado em moldes e adquire a forma da cavidade quando se solidifica. Podem ser aço carbono ou aço liga, contanto que apresentem boa resistência. Aço para construção mecânica Esse tipo de aço é usado para construção mecânica, ou seja, são usados para fabricar peças forjadas, rolamentos, eixos, engrenagens, entre outros. Os aços para construção mecânica são aços carbono ou com baixo teor de liga e abrangem uma ampla gama de produtos. Além dessas aplicações, existem diversas classes, como os aços para usinagem, para trilhos, para fins elétricos e outros.

TIPOS DE AÇO MAIS PRODUZIDOS E SUAS

APLICAÇÕES

Aço laminado à quente e a frio As chapas de aço podem ser laminadas a quente ou a frio. Quando é feita a quente, as chapas são fabricadas em temperaturas superiores a 900°C, e o resultado são bobinas laminadas a quente. Depois desse processo, o produto passa pelo processo de “desbobinamento”, que é onde as chapas são cortadas transversalmente e já saem prontas. Esse tipo de aço é matéria-prima para produção de tubos metálicos, autopeças, rodas, entre outros. No caso das chapas laminadas a frio, a temperatura de produção é abaixo de 100°C. Estas são mais maleáveis, mas não perdem no quesito resistência e podem ter acabamento diferenciado. Por conta disso, são usadas em eletrodomésticos, automóveis, esquadrias para construção civil etc.

TIPOS DE AÇO MAIS PRODUZIDOS E SUAS

APLICAÇÕES

Aço Inox Os aços inoxidáveis, ou simplesmente aço inox, é a produção do aço com adição de Cromo e Níquel, feitos em alto forno a partir do ferro-gusa. O aço inox, além de resistir à corrosão atmosférica, ele é resistente à diversos outros produtos químicos. Sendo assim, ele pode ser aplicado em diversos setores. O aço inox mantém o seu brilho por muito tempo, sendo necessária apenas uma simples limpeza. É um tipo de material que suporta altas temperaturas e tem resistência mecânica bastante elevada, podendo ser usado na produção de fornos, câmaras de combustão, máquinas de diversos tipos, entre outros.

TIPOS DE AÇO MAIS PRODUZIDOS E SUAS

APLICAÇÕES

Metalon O metalon é um tubo de aço carbono muito utilizado no setor da construção civil. O produto, é disponibilizado com uma costura de fechamento em uma de suas quinas, já que ele é produzido a partir de uma chapa que sofreu dobras e, então, foi emendada por solda. Assim, ele é empregado em canteiros de obras industriais, comerciais e residenciais, dentre outros. É, ainda, aplicado em projetos arquitetônicos, de design, arte e decoração. Alguns exemplos são:  (^) Coberturas de obras arquitetônicas;  (^) Tubulações elétricas e hidráulicas;  (^) Equipamentos para academias;  (^) Corrimãos e escadas;  (^) Outdoors;  (^) Portões de aço;  (^) Palcos;  (^) Andaimes;  (^) Estruturas diversas.

RESISTÊNCIA DO AÇO CONTRA INCÊNDO

Todos materiais estruturais de uso comum tais como concreto, aço, madeira ou alumínio apresentam profundas alterações em suas propriedades quando sujeitos às altas temperaturas. Uma estrutura submetida a 600°C de aço ou concreto podem chegar a perder cerca de 50% da sua capacidade resistente relativa. No momento que um incêndio é deflagrado em uma estrutura ela se encontra sob um estado de tensões iniciais e deformações devida à ação dos pesos próprios e sobrecargas. A este estado inicial de tensões vem sobrepor-se um novo estado de tensões decorrentes do aquecimento diferencial a que os elementos ficam submetidos. Este novo estado é variável ao longo do tempo. A garantia da estabilidade de um elemento estrutural de aço sob a ação do fogo, é verificada por meio do domínio do tempo, da temperatura e da resistência A maioria das proteções são passivas e utilizam argamassas projetadas de baixa ou as tintas intumescentes para essa finalidade.

RESISTÊNCIA DO AÇO CONTRA INCÊNDO

Já as tintas intumescentes são muito mais caras que as argamassas projetadas porém permitem que os elementos metálicos fiquem expostos. Possuem a aparência de uma pintura convencional mas quando aquecidos acima de 200º C passam por um processo de expansão volumétrica e formam uma espuma isolante. O tempo de resistência varia de 30 minutos a quatro horas e é determinado pela espessura do material aplicado, dimensionada para cada perfil metálico do projeto, respeitando-se o período de proteção exigido. Quanto maior a espessura, maior o tempo de proteção, dentro dos limites testados para cada produto. As argamassas criam camadas de aproximadamente dois a cinco centímetros de espessura que contêm rochas (como a vermiculita) com elevado grau de isolamento térmico. A aplicação é realizada por meio de equipamentos de projeção pneumática, o que gera um acabamento rústico, porém uniforme.

EXEMPLOS

Centro Pompidou – França. Projetado pelos arquitetos Renzo Piano e Richard Rogers. Viaduto de Millau – França. Projetado pelo arquiteto Norman Foster e o engenheiro Michel Virlogeux.

EXEMPLOS

Ópera de Arame – Curitiba, Brasil. Projetado pelo arquiteto Domingues Bogestabs. Catedral de Cristal – Los Angeles, Califórnia, EUA. Projetada por Philip Johnson e John Burgee

ARQUITETOS QUE UTILIZAM O AÇO EM SEUS PROJETOS

Norman Foster (^) Frank Gehry Renzo Piano Daniel Libeskind Richard Rogers (^) Santiago Calatrava

BIBLIOGRAFIA

• (^) https://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6335-exemplos-das-construcoes-em-aco
• (^) https://www.archdaily.com.br/br/627333/casa-jg-mpgarquitetura
• https://www.archdaily.com/445618/ad-classics-the-crystal-cathedral-philip-johnson?ad_source=search& ad_medium=search_result_projects
• (^) http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=19&Cod=1938#:~:text =%2D%20Possibilidade%20de%20reciclagem%3A%20o%20a%C3%A7o,se%20comparado%20ao%20p rocesso%20tradicional .
• (^) https://www.gruposansolucoes.com/blog/a-historia-do-aco-na-construcao-civil
• (^) https://www.grupoacocearense.com.br/blog/vender-mais/principais-tipos-de-aco/
• (^) https://telhasbarreiro.com.br/site/o-que-e-o-metalon-e-quais-sao-as-vantagens-do-produto/
• (^) https://www.termovale.com.br/pt-br/novidades-e-dicas/o-que-e-aco
• (^) https://www.engenheirodoaco.com.br/2018/10/02/estruturas-de-aco-em-situacao-de-incencio-0033/