Materiais Metálicos: INTRODUÇÃO Engenharia Civil

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Giulia Figueiredo
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1 Materiais Metálicos: INTRODUÇÃO Engenharia Civil Por: DANIEL N. LOPES

2 Conceito: Metal é um elemento químico que no estado sólido se constitui de cristais ou, um agregado de cristais, caracterizado por duas propriedades distintas: Plasticidade habilidade de sofrer grandes deformações; Condutibilidade térmica e elétrica;

3 ESTRUTURA CRISTALINA Reticulado cúbico centrado: em que os átomos se dispõem nos vértices e no centro de um cubo. Ex.: ferro à temperatura ambiente.

4 ESTRUTURA CRISTALINA Reticulado cúbico de face centrada: em que os átomos se dispõem nos vértices e nos centros das faces de um cubo. Ex.: ferro acima de 912 ºC (forma alotrópica gama), alumínio, cobre, chumbo, níquel, prata, etc.

5 CARACTERÍSTICAS PROPRIEDADES GERAIS DOS MATERIAIS METÁLICOS

6 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Resistência a esforços mecânicos Tração, compressão, torção e fadiga. Dureza Resistência oferecida por uma substância à penetração de um corpo mais duro Ductilidade É a capacidade de um metal de sofrer apreciável deformação a frio sem se romper. Maleabilidade É a capacidade de um metal em se deixar moldar facilmente no estado líquido a frio ou a quente, e determina a sua maior aptidão aos trabalhos de laminação, forjamento e outros;

7 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Tenacidade É a capacidade de um metal de absorver considerável energia antes de se romper pela aplicação de um esforço. O metal tenaz apresenta grande resistência ao choque. Corrosividade É maior ou menor resistência à corrosão, ou seja a resistência ao ataque químico, é pois a tendência à reversão do metal tendendo a constituir novamente parte do minério que foi extraído. Metais que apresentam maior resistência á corrosão: níquel, cromo,zinco, estanho.

8 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Condutibilidade elétrica e térmica O melhor condutor da eletricidade é o cobre produção de cabos e fios elétricos O alumínio esta ganhando espaço nesta linha pois apresenta menor massa específica 3,3 vezes menor. Aptidão para formar liga Na construção civil são utilizadas as ligas entre metais ou com ametais visando obter propriedades compatíveis com a finalidade da utilização, na maioria das vezes com características melhores..

9 USO E EMPREGABILIDADE O uso dos materiais metálicos está ligado as suas propriedades como: resistência mecânica relativamente alta, ductilidade, dureza, brilho, baixa resistência elétrica e alta condutibilidade térmica. A empregabilidade são como materiais estruturais, condutores elétricos, materiais de acabamento e proteção.

10 USO E EMPREGABILIDADE Dentre os materiais não ferrosos são importantes o alumínio e as ligas, utilizados como material estrutural e na forma de perfis para a cobertura e esquadrias metálicas. Outro grupo importante é o grupo do cobre e de suas ligas. A liga de cobre com estanho (bronze) e com zinco (latões).

11 USO E EMPREGABILIDADE Os metais quase que na sua totalidade sob forma de ligas constituem um dos mais importantes grupos de materiais de construção. O seu emprego deve-se: Aos grandes conhecimentos adquiridos relativo às suas propriedades e comportamento; Ao constante aperfeiçoamento dos processos de fabricação e progressivo desenvolvimento de novas ligas.

12 USO E EMPREGABILIDADE O metal mais empregado é o ferro (Fe) na forma de liga ferrocarbono, constituindo o aço e o ferro fundido. Aços de 0,008% até 2,0 de carbono Ferro fundido de 2,0 até 4,3 % de carbono Os materiais ferrosos são importantes no uso em concreto armado e protendido. Outros metais constituindo os não ferrosos e suas ligas encontram emprego na construção civil como: também Cobre (Cu), Alumínio (Al), Chumbo (Pb), Zinco(Zn), Estanho (Sn), Níquel (Ni), Cromo (Cr).

13 PRINCIPAIS VANTAGENS DO USO DE ESTRUTURAS METÁLICAS Dimensões e peso relativamente reduzidos da estrutura, o que permite obras com vãos maiores, menor perda de área útil e menor custo em fundações, alivio de carga nas fundações, reduzindo custo em até 30% Maior rapidez de execução em relação às estruturas de concreto moldadas in loco ; Maior facilidade de montagem e menor preço de transporte que as estruturas de concreto pré-moldadas (peças mais leves);

14 PRINCIPAIS VANTAGENS DO USO DE ESTRUTURAS METÁLICAS Em modificações de condições de obra, a estrutura de aço permite acréscimos e reforços sem grandes dificuldades (quando comparadas com as de concreto armado); Antecipação do ganho em função da maior velocidade de execução da obra, haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido.

15 DESVANTAGENS DO USO DE ESTRUTURAS METÁLICAS Alto custo com equipamentos, normalmente alugados ou amortizados pela obra específica; Exige grau maior de especialização da mão-de-obra de montagem no canteiro de obras. No Brasil, a estrutura de aço, em geral, ainda é mais cara que a de concreto armado para o mesmo fim, principalmente pelos motivos acima citados; esta característica se fortalece nas construções residenciais ou para escritórios até cerca de 40 andares e pontes de pequenos vãos;

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