EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO

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1 CONSTRUÇÃO CIVIL III TC 038 EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO PROF. ANA PAULA BRANDÃO CAPRARO 10/04 12/04 17/04 19/04 24/04 26/04 03/05 08/05 HISTÓRICO ESTRUTURAS METÁLICAS DETALHES CONSTRU. ESTRUTURAS METÁLICAS FALHAS E MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS CORROSÃO EM ESTRUTURAS DE AÇO PREPARO E PINTURA DE ESTRUTURAS DE AÇO RESISTÊNCIA E PROTEÇÃO AO FOGO LIGHT STEEL FRAME AVALIAÇÃO MEIOS DE LIGAÇÃO PARAFUSAMENTO SOLDAGEM CHUMBADORES PROF. ANA PAULA BRANDÃO CAPRARO 1

2 MEIOS DE LIGAÇÃO - PARAFUSO A resistência do parafuso é dada pela resistência das superfícies que devem ser rompidas na ação de corte cisalhamento Os parafusos são compostos pela cabeça, corpo, arruela e porca e algumas vezes, contra-porca São dispositivos que trabalham ao cisalhamento MEIOS DE LIGAÇÃO - PARAFUSO MEIOS DE LIGAÇÃO - PARAFUSO As dimensões dos parafusos são expressas em polegadas Arruela: distribui as tensões de aperto e permite a rotação da porca quando está sendo dado o aperto. SEMPRE COLOCADA ENTRE A PORCA E A FACE DO PERFIL DE AÇO. Em estruturas de aço não se usa arruela do lado da cabeça do parafuso. Quanto maior o número de superfícies de corte menor a solicitação cisalhante no parafuso Menor a resistência necessária (material e/ou diâmetro) 2

3 Ligação parafusada Deve-se evitar na ligação parafusada o cisalhamento do parafuso; esmagamento; rasgamento da chapa Força na superfície Tensão de cisalhamento Diâmetro do parafuso MEIOS DE LIGAÇÃO - SOLDAGEM MEIOS DE LIGAÇÃO - SOLDAGEM Em estruturas metálicas, emprega-se o processo de soldagem por fusão, no qual as peças a serem ligadas são aquecidas até seu ponto de fusão A soldagem aplicada às estruturas de aço, em substituição as ligações parafusadas, resultou na obtenção de peças e estruturas mais leves e econômicas, com ligações mais simples Fazendo-se a união das mesmas diretamente ou acrescentando-se um material adequado ao preenchimento do espaço existente entre elas Ligações soldadas apresentam uso frequente em oficinas e fábricas 3

4 MEIOS DE LIGAÇÃO - SOLDAGEM ENTALHE COM PENETRAÇÃO TOTAL SOLDA DE FILHETE ENTALHE COM PENETRAÇÃO PARCIAL SOLDA DE TAMPAO MEIOS DE LIGAÇÃO - SOLDAGEM MEIOS DE LIGAÇÃO - SOLDAGEM Os quatro tipos de solda representam a seguinte porcentagem nas ligações soldadas em estruturas metálicas: Soldas de filete = 80% Soldas de entalhe = 15% Soldas tampão e outras soldas especiais= 5% 4

5 MEIOS DE LIGAÇÃO - SOLDAGEM MEIOS DE LIGAÇÃO - CHUMBADORES As soldas ainda podem ser contínuas ou descontínuas. ATENÇÃO!! Soldas descontínuas permitem a penetração de umidade de outros agentes agressivos com mais facilidade. São barras que fixam as placas de base dos pilares às fundações. Em geral são barras redondas todas rosqueadas ou só rosqueadas em uma ou duas extremidades. Normalmente o aço utilizado nas barras chumbadas são o SAE 1020 e ASTM A36. MEIOS DE LIGAÇÃO - CHUMBADORES TIPOS: CC Chumbador usado somente para cisalhamento; CAL Chumbador de ancoragem em L; CAC Chumbador de ancoragem com porca e chapa inferior; CAR: chumbador de ancoragem com chapa de reforço; CAG: chumbador em gancho com nicho para ancoragem em outra barra. 5

6 MEIOS DE LIGAÇÃO - CHUMBADORES MEIOS DE LIGAÇÃO - CHUMBADORES RECOMENDAÇÕES: a. Utilizar um sobrediâmetro de 3 mm no diâmetro calculado devido às dificuldades de reparo nos chumbadores; b. Chumbadores situados em zona de corrosão deverão ter sua zona externa zincada a fogo; c. Para chumbadores à tração é prudente colocar duas porcas para aumentar a resistência. MEIOS DE LIGAÇÃO - CHUMBADORES Os pilares são fixados às fundações através de placas de base e chumbadores. Alternativa que se tem: embutir os pilares na fundação: a. Bases rotuladas (difícil execução e custo elevado); b. Bases engastadas (mais econômica) 6

7 FECHAMENTO VERTICAL - VEDAÇÃO Altura máxima = 25 x espessura do bloco Comprimento máximo = 2 x altura da alvenaria ALVENARIA DEFORMÁVEL FIXAÇÃO RÍGIDA NA BASE Alvenarias: de tijolos, blocos cerâmicos, de concreto ou de concreto celular; Painéis: de concreto, fibrocimento, aço, gesso acartonado. Área útil da alvenaria 1500 x (espessura do bloco) 2 Área útil da alvenaria 2000 x (espessura do bloco) 2 ALVENARIA SISTEMA SEMI-RÍGIDO FIXAÇÃO RÍGIDA EM 3 BORDAS ALVENARIA SISTEMA RÍGIDO FIXAÇÃO RÍGIDA EM 4 BORDAS 7

8 ALVENARIA - FIXAÇÃO AMARRAÇÃO SOLDADA A CADA 3 A 4 FIADAS ALVENARIA - FIXAÇÃO AMARRAÇÃO POR TELA A CADA 3 A 4 FIADAS ALVENARIA - FIXAÇÃO USO DE TELAS DEPLOYEER PARA GARANTIR A ADERÊNCIA DA ALVENARIA NO PERFIL. TIJOLO Argamassa de alta aderência SOLDA TELA Ex: Ciment Cola / Epóxi ARGAMASSA CANTONEIRA SOLDADA Aplicada com desempenadeira do lado dentado REVESTIMENTO Para aplicação, o aço deve estar sem oxidação / poeira / gordura 8

9 Sistema Semi -rígido Vãos 6,5 m Sistema Deformável Sistema Rígido SISTEMAS DE REVESTIMENTO Fazem-se necessários cuidados que garantirão a qualidade e a durabilidade da edificação SISTEMAS DE REVESTIMENTO Duas situações principais : Estrutura metálica revestida (oculta) Estrutura metálica aparente. O sistema de revestimento corresponde ao acabamento final da edificação: sendo a parte que fica visível aos usuários e proprietários Considerar os seguintes aspectos: Concepção estrutural da edificação; Sistema estrutural; Deformações previstas; Tipo de aço; Sistema de alvenarias; Tipo de elemento de vedação Nas situações em que a estrutura metálica será revestida, é importante garantir a aderência do sistema de revestimento nos perfis metálicos devido à sua baixa porosidade e consequente baixa capacidade de ancoragem mecânica 9

10 Estrutura em Aço Revestida Tratamento do perfil em aço para recebimento de revestimento Estrutura em Aço Revestida Antes do lançamento da argamassa de revestimento, toda a estrutura metálica deverá ser tratada com uma argamassa colante, tipo AC II aditivada com polímero modificado Argamassa colante Preenchimento do perfil em aço Juntas de movimentação no revestimento Estrutura em Aço Revestida Deverão ser previstos reforços com tela galvanizada de malha reta eletrosoldada (fio 22 e malha de 1") na argamassa de revestimento Antes do lançamento da argamassa de regularização, toda a alvenaria deverá ser coberta por uma camada de chapisco A argamassa de regularização é a camada do sistema de revestimento que define o plano vertical no qual será aplicado o acabamento final Estrutura em Aço Revestida As juntas de movimentação têm por finalidade subdividir o sistema de revestimento aliviando as tensões provocadas pelas movimentações da base e do próprio sistema de revestimento O preenchimento das juntas deve ser executado com elastômeros capazes de absorver as deformações do sistema de revestimento 10

11 VIGA / PILAR METÁLICO É possível que não seja feito o enchimento dos perfis metálicos, envolvendo o pilar com alvenaria ou com painéis Pilar envolvido com painel ou alvenaria ARGAMASSA COLANTE ADITIVADA COM POLÍMERO ACRÍLICO MODIFICADO ENCHIMENTO COM BLOCOS DE CONCRETO CELULAR, CERÂMICO, OU CONCRETO ADAPTADOS AO VÃO ENTRE AS MESAS PERFIL METÁLICO GARANTIR AMARRAÇÃO ENTRE BLOCOS ALVENARIA Perfil preenchido PAINEL ALVENARIA MATERIAL DE LIGAÇÃO ALVENARIA-ESTRUTURA ALVENARIA Estrutura em Aço Aparente Tratamento do perfil em aço x revestimento As interfaces entre os dois materiais serão conectadas através de mastiques ou tintas elastoméricas com alongamento MATERIAL DE LIGAÇÃO PERFIL METÁLICO Estrutura em Aço Aparente Laje de concreto moldada in loco ; Laje modulada de concreto celular; Laje moldurada protendida e pré-laje de concreto; Laje de painel (madeira e fribocimento); Laje com forma metálica incorporada steel deck. 11

12 Laje de concreto moldada in loco CONVENCIONAL Laje maciça, moldada "in loco". Forma apoiada em treliça expansível. Não necessita escoramento. Laje modulada de concreto celular Laje moldurada protendida e pré-laje de concreto: 12

13 Laje de painel (madeira e fribocimento) ALVEOLAR Laje pré-moldada. Extrusada, protendida. Não necessita escoramento. DETALHES CONSTURTIVOS DETALHES CONSTURTIVOS STEEL DECK Laje maciça. Forma metálica incorporada. Não necessita escoramento. Laje com forma metálica incorporada steel deck 13

14 REFERÊNCIAS PRÓXIMA AULA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS DE AÇO PRÁTICAS RECOMENDADAS. Associação Brasileira da Construção Metálica. Dezembro, MIRANDA, L. ESTRUTURAS EM AÇO. Departamento de Construção civil da Universidade Federal do Paraná. Notas de aula, ROCHA, T. ESTRUTURAS METÁLICAS - INTRODUÇÃO. Departamento de Construção civil da Universidade Federal do Paraná. Notas de aula, FALHAS E MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS construcao-em- ate-40_10301_0_1 14