1 - produtos metálicos não estruturais

1 – Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos:

1.1 – Aços:

Além das aplicações para fins estruturais, os aços carbono comuns também são utilizados na construção civil em situações que não envolvem diretamente a função estrutural. Dependendo da aplicação, podem ser revestidos superficialmente (por exemplo, por zinco, estanho, fósforo e materiais poliméricos orgânicos, como as i i ) lh ã ãtintas e vernizes) para uma melhor proteção contra a corrosão.

Entre as principais aplicações e usos não estruturais, podem ser relacionados: p p p ç parames recozidos (para fixação de barras e fios de aço para concreto armado), telas de gabiões, telas soldadas para cercamentos e alambrados, elementos de ligação (pregos, parafusos e seus complementos e rebites), chapas lisas ou corrugadas para revestimento de pisos e paredes, tubos (com ou sem costura longitudinal) para encanamentos e seus acessórios, painéis de andaimes, telhas e tapamentos laterais, painéis arquitetônicos e termo‐acústicos, forros, esquadrias (portas, portões, janelas d ) ó i lh f d i i d á l i i e grades) e seus acessórios, calhas, rufos, condutores verticais de águas pluviais, eletrocalhas, entre outros.

Prof. Eng. Gustavo M. Rodrigues


1.1 – Aços:

Dentre as principais aplicações não estruturais dos aços inoxidáveis na construção civil, podem ser relacionadas: revestimento de fachadas (revestimento de superfícies planas ou não planas com chapas finas de aço inoxidável com acabamento espelhado, lixado, escovado ou colorido), revestimento de interiores ( i ã di i ó i i i d l d ) biliá i b (corrimãos, divisórias, revestimento interno de elevadores, etc.), mobiliário urbano (sinalização, bancos, abrigos, lixeiras e etc.), caixas d´água, cubas, revestimento de pias, válvulas, metais sanitários, coifas, ralos e etc.

1.2 – Ferros fundidos:

As principais aplicações não estruturais dos ferros fundidos na construção civil incluem os tampões de pista de rolamento e de calçada (para visitas em redes de água, esgoto, telefonia e elétrica), grelhas para águas pluviais, grades decorativas, tubos para redes de água e seus acessórios (válvulas e conexões), ralos, caixas de correio e etc.



1.3 – Alumínio e suas ligas:

O alumínio e suas ligas são caracterizados por uma densidade relativamente baixa (cerca de 2,7 g/cm3 para o metal puro) quando comparada com a do aço carbono comum (7,9 g/cm3 ), altas condutividades elétricas (cerca de 62% da do cobre) e térmica e uma resistência a corrosão em alguns ambientes, incluindo o ambiente

fé iatmosférico.

A boa resistência a corrosão é devida a estabilidade do seu principal óxido p p(Al2O3) que se forma na superfície do metal, o que se torna um “mecanismo de barreira” contra o avanço da corrosão.

Muitas destas ligas são facilmente conformadas mecanicamente (por laminação, extrusão, estampagem,e etc.), em virtude da alta ductibilidade, o que é evidenciado pela lâmina muito fina em que o material relativamente puro pode ser laminado.p q p p




A limitação principal do alumínio é a sua baixa temperatura de fusão (660°C), que restringe a temperatura máxima na qual ele pode ser usado. Por outro lado, facilita a sua fundição e moldagem.

A resistência mecânica do alumínio na forma de metal puro é relativamente baixa, podendo ser melhorada por conformação mecânica a frio e por adição de elementos de liga (associada ou não a tratamentos térmicos). Entretanto, ambos os gprocessos tendem a diminuir sua resistência a corrosão.

Os principais elementos de liga do alumínio incluem o cobre, magnésio, silício, Os principais elementos de liga do alumínio incluem o cobre, magnésio, silício, manganês e o zinco. O módulo de elasticidade do alumínio puro é da ordem de 70 mil MPa ou 70 GPa.


1– Tipos, características e aplicações dos materiais metálicos:


Entre as principais aplicações na construção civil, os extrudados e chapas de alumínio são utilizados em esquadrias, coberturas, revestimentos internos, como divisórias e forros e revestimentos externos. É encontrado ainda em peças de acabamento, como é o caso de molduras para pontos de eletricidade. Também tem

li õ i ã d i lé i i d á i l d aplicações em transmissão de energia elétrica, ponteiras de pára‐raios, elementos de ligação, revestimentos impermeabilizantes, ferragens de esquadrias, elementos de remates (cantoneiras e tiras) e componente de tintas.

Geralmente, as ligas de alumínio são classificadas como ligas trabalhadas mecanicamente ou como ligas fundidas.




Ligas de alumínio trabalhadas mecanicamente (adaptado de ABAL, 2007):




Ligas de alumínio fundidas(adaptado de ABAL, 2007):



1.4 – Cobre e suas ligas:

1.4.1 – Cobre não ligado:

Como possui elevada condutividade elétrica, o cobre não‐ligado é usado em larga escala na indústria elétrica. O cobre eletrolítico (denominado EMR) é o mais barato dos cobres industriais e é usado na produção de fios barras e chapas grossasdos cobres industriais e é usado na produção de fios, barras e chapas grossas.



1.4 – Cobre e suas ligas:

1.4.2 – Composição química, propriedades mecânicas e aplicações na construção civil de algumas ligas de cobre (adaptado de SMITH, 1998):


2 – Principais produtos e componentes não estruturais:

2.1 – Tubos e conexões de cobre:

Os tubos rígidos de cobre para instalações (de água quente, água fria, gás, sistemas de combate a incêndio e de aquecimento) apresentam, no mínimo 99,9% de cobre em sua composição e são fabricados nos mesmos diâmetros das conexões p ç(15mm a 104mm) de acordo com a a NBR 13.206. Esses tubos são fornecidos em três classes, com espessuras de parede, massas, pressões de serviço e outras especificações diferenciadas, conforme quadro abaixo:




Especificações dos tubos rígidos de cobre. DN – Diâmetro Nominal (mm), DE –Diâmetro Externo (mm), E – Espessura da parede (mm), M – Massa linear (kg/m), P – Pressão de serviço (kgf/cm2) (adaptado de PROCOBRE, 2007):ç ( g ) ( p , 7)




A NBR 14745 estabelece requisitos para os tubos de cobre flexíveis utilizados na condução de fluídos. Os tubos também são fornecidos em três classes, com dimensões, massas e pressões de serviço diferenciadas conforme tabela abaixo (adaptado de PROCOBRE, 2007). Para as instalações de gás e sistemas de f i ã di i d b fl í i d d i i d refrigeração e ar‐condicionado, os tubos flexíveis devem atender aos requisitos da

NBR 7541:




As conexões para união de tubos de cobre por soldagem ou brasagem capilar (união de componentes de cobre através da adição de um metal que é fundido entre eles), são produzidas em cobre e em suas ligas de acordo com a NBR 11.720. Tais conexões são fornecidas com ou sem anel de solda, devem suportar pressão de

i diâ í l b d b ifi d d serviço e ter diâmetro compatível com os tubos de cobre especificados nos quadros anteriores:



2.2 – Fios e cabos elétricos de cobre:

A NBR 5471 apresenta as seguintes definições aplicáveis aos condutores elétricos A NBR 5471 apresenta as seguintes definições aplicáveis aos condutores elétricos em geral:

d d l d l l dCondutor – produto metálico, de seção transversal invariável e de comprimento muito maior do que a maior dimensão transversal, utilizado para transportar energia elétrica ou transmitir sinais elétricos.

Fio – produto metálico maciço e flexível, de seção transversal invariável e de comprimento muito maior do que a maior dimensão transversal.

Cabo – Conjunto de fios encordoados (com disposição helicoidal), isolados ou não entre si, podendo o conjunto ser isolado ou não.não entre si, podendo o conjunto ser isolado ou não.




A NBR 5471 ainda subdivide os fios e cabos elétricos conforme segue:A NBR 5471 ainda subdivide os fios e cabos elétricos, conforme segue:

Fio nu – sem revestimento, isolação ou cobertura.

Fio coberto – com ou sem revestimento, dotado de cobertura.

Fio revestido – dotado de revestimento (por exemplo: fio estanhado, fio cadmiado, fio cobreado, fio prateado, fio zincado e etc.).

Fio isolado – com ou sem revestimento, dotado de isolação.

Fio redondo – com seção transversal circular.





Fio perfilado – cuja seção transversal é diferente da circular (por exemplo, de l d d )seção retangular, quadrada e etc.).

Cabo nu – sem isolação ou cobertura, constituído de fio nus.ç ,

Cabo coberto – dotado unicamente de cobertura.

Cabo revestido – sem isolação ou cobertura, constituído de fios revestidos.

Cabo isolado – constituído de um ou mais condutores isolados.





Cabo unipolar – constituído por um único condutor isolado e dotado no mínimo d bde cobertura.

Cabo multipolar – constituído por dois ou mais condutores isolados e dotado no p pmínimo de cobertura.

Cabo flexível – capaz de assegurar uma ligação que pode ser flexionada em Cabo flexível capaz de assegurar uma ligação que pode ser flexionada em serviço.




Cabos elétricos de potência típicos (IPCE 2007):Cabos elétricos de potência típicos (IPCE, 2007):




Em função de suas propriedades descritas anteriormente o cobre e o alumínio Em função de suas propriedades descritas anteriormente, o cobre e o alumínio são os metais mais utilizados na fabricação de fios e cabos elétricos. Em geral, as linhas aéreas de transmissão de energia são construídas em alumínio (devido a sua menor densidade) e as instalações elétricas internas domiciliares (de baixa tensão) menor densidade), e as instalações elétricas internas domiciliares (de baixa tensão) são de cobre (devido a sua maior flexibilidade).

U d t lét i d tit íd tid d iá l d fi A Um condutor elétrico pode ser constituído por uma quantidade variável de fios. A flexibilidade do condutor depende da sua quantidade de fios e do diâmetro de cada um deles. Assim, quanto mais fios houver e menor for o diâmetro desses fios, mais flexível será o condutorflexível será o condutor.




Segundo a NBR NM 280 são definidas quatro classes (quanto mais alto o Segundo a NBR NM 280, são definidas quatro classes (quanto mais alto o número da classe, maior a flexibilidade do condutor), descritas a seguir:

l d l d (f ) b dClasse 1 – Condutores sólidos (fios), os quais apresentam baixo grau de flexibilidade durante o seu manuseio.

Classe 2 – Condutores encordoados (formados por um conjunto de fios dispostos helicoidalmente).

Classes 5 e 6 – Constituídas por cabos flexíveis (nessas classes, são incluídos somente os condutores de cobre).




A função básica do material de isolamento nos fios e cabos elétricos é reduzir o A função básica do material de isolamento nos fios e cabos elétricos é reduzir o risco da ocorrência de curtos‐circuitos, choques elétricos e incêndios. Atualmente o PVC é um dos materiais mais utilizados como isolamento de condutores elétricos residenciais por apresentar boa rigidez dielétrica (compatível com baixas tensões) residenciais por apresentar boa rigidez dielétrica (compatível com baixas tensões), boa resistência ao envelhecimento, boa resistência a água e a outros agentes químicos e boa resistência a propagação de chamas.

O quadro a seguir, apresenta as seções nominais dos cabos isolados (soma das seções nominais dos fios componentes ) e a sua capacidade de condução de corrente Em situações em que é necessário que o material de isolamento seja corrente. Em situações em que é necessário que o material de isolamento seja protegido contra agentes externos (impactos, cortes, abrasão e agentes químicos), os condutores elétricos também devem possuir um material de cobertura constituindo, como já descrito os cabos unipolares ou multipolares Para aplicações de uso geral como já descrito, os cabos unipolares ou multipolares. Para aplicações de uso geral, o PVC também é o material mais utilizado como elemento de cobertura.




Seção nominal e capacidade de condução de corrente de cabos isolados Seção nominal e capacidade de condução de corrente de cabos isolados (adaptado da NBR NM247‐3: ABNT 2002):



2.3 – Esquadrias de alumínio e seus componentes:

Entende‐se por esquadria (ou caixilho) o termo genérico utilizado para designação dos componentes constituídos por perfis utilizados nas edificações, sendo os principais as portas e janelas.

Em relação a outras opções de materiais utilizados na confecção de esquadrias, aquelas produzidas em alumínio possuem grande durabilidade devido a resistência a corrosão (podendo inclusive ser melhorada por meio de tratamentos superficiais, p p pcomo anodização e pintura) associada a uma relativa leveza.

As dimensões precisas de uma esquadria dependem do seu projeto e da As dimensões precisas de uma esquadria dependem do seu projeto e da tecnologia empregada pelo fabricante. Entretanto, as dimensões devem ser compatíveis com critérios preestabelecidos de modulação de vãos, como por exemplo, aquele sugerido pelo Comitê de Tecnologia e Qualidade do SindusCon‐SP.p , q g p g Q




Principais tipos de portas e janelas de alumínio (ABAL, 2006):




Tipos e descrição de vãos para esquadrias (ABAL, 2006):




Tipologia de algumas esquadrias com seus respectivos vãos e dimensões (ABAL, 2006):




Os acessórios (fechos, roldanas, puxadores, lingüetas, elementos de vedação) devem ter uma vida útil compatível com a esperada para a esquadria, visando um bom desempenho do conjunto, principalmente quanto a estanqueidade (ao ar e água), ao isolamento termo‐acústico, a ventilação e estabilidade estrutural.

A maioria dos defeitos encontrados no funcionamento de esquadrias se deve a escolha inadequada dos acessórios. Da mesma forma, o mau assentamento nos vãos qdas folhas móveis da esquadria também pode comprometer a vida útil dos seus acessórios.

Os acessórios podem ser fabricados por diferentes materiais (alumínio, latão, aço inoxidável e polímeros), dependendo da sua função.




Nesse sentido, o aço inoxidável é indicado sempre que se exigir resistência maior aos agentes agressivos para peças como lingüetas de fechos, contra‐fechos, parafusos e arruelas. O nylon (tipo de polímero) é utilizado em peças que entram em atrito com o alumínio e o aço inox, como roldanas, bicos de fechos, freio de braços e d lh é idetalhes estéticos.



2.4 – Metais Sanitários:

Os metais sanitários são produtos metálicos componentes de instalações Os metais sanitários são produtos metálicos componentes de instalações hidrosanitárias, envolvendo entre outros: torneiras, registros, válvulas de descarga, misturadores de água quente e fria e produtos complementares (sifões, válvulas de escoamento e etc )escoamento e etc.).

Podem ser constituídos por diferentes matérias‐primas e componentes, que são ifi d f ã d i d d i id l especificados em função das suas propriedades exigidas, como por exemplo,

resistência a corrosão, estanqueidade, acabamento superficial e etc.

A fabricação dos metais sanitários envolve os processos de geração de componentes, usinagem ou estampagem, acabamento superficial, montagem, testes e embalagens.




Registro com canopla de acabamento (esquerda) e base de registro (direita) Registro com canopla de acabamento (esquerda) e base de registro (direita) (DECA, 2007):




Os registros de esfera além do uso geral em instalações de água também são Os registros de esfera, além do uso geral em instalações de água, também são muito utilizados em instalações de gás. Da mesma forma que os registros de gaveta, devem ser utilizados sempre totalmente abertos ou fechados. Para uma maior facilidade de manutenção os registros de esfera devem ser instalados externamente facilidade de manutenção, os registros de esfera devem ser instalados externamente a parede.

A t i i ã l d ã j i d d ã é As torneiras mais comuns são aquelas de pressão, cujo mecanismo de vedação é comprimido contra uma sede no seu corpo, obstruindo a passagem do fluído. Encontram‐se torneiras, por exemplo: sem acabamento, com acabamento, de mesa ou de parede com ou sem arejador com ou sem bico para mangueira de padrão ou de parede,com ou sem arejador, com ou sem bico para mangueira , de padrão normal ou de luxo, para uso geral ou específico, para mistura de água quente e água fria e com ou sem função economizadora de água.




Indicação de alguns tipos comuns de válvulas de escoamento e sifão (adaptado DECA, 2007):



2.5 – Produtos de aço galvanizado:

As telhas de aço galvanizadas mais comuns são as de seção ondulada, e as de seção trapezoidal, de espessura nominal entre 0,32 a 0,80mm, as quais devem possuir uma massa mínima de revestimento (soma das duas faces) de 260 g/m2.

Telhas de aço galvanizadas (adaptado de Perfilor, 2007):




Telhas de aço galvanizadas (adaptado de Perfilor 2007):Telhas de aço galvanizadas (adaptado de Perfilor, 2007):




Tipos comuns de calhas condutores verticais e rufo produzidos em aço Tipos comuns de calhas, condutores verticais e rufo produzidos em aço galvanizado (adaptado de CALHAFORTE, 2007):



2.6 – Telhas de Alumínio:

As telhas de alumínio são empregas principalmente em coberturas e As telhas de alumínio são empregas, principalmente, em coberturas e revestimentos de edificações não residenciais. As telhas em alumínio são leves e resistentes a corrosão atmosférica. Apresentam ainda boa capacidade de refletividade da irradiações solares e boa condutividade térmica Apresentam um refletividade da irradiações solares e boa condutividade térmica. Apresentam um custo de aquisição alto, mas baixo custo de manutenção.

E tã di í i d f t d l d t id i Estão disponíveis no mercado em formatos ondulados e trapezoidais, nos acabamentos natural, stucco (acabamento na superfície da telha na forma de granulação) e pintado. Possuem espessuras entre 0,4mm a 1,0mm, comprimentos entre 1m a 14m largura total entre 1072mm a 1080mm e alturas entre 18 5mm a entre 1m a 14m, largura total entre 1072mm a 1080mm e alturas entre 18,5mm a 38,5mm, sendo especificadas pela NBR 14331.



2.6 – Telhas de Alumínio:



2.7 – Tubos e conexões de ferro fundido:

Os principais campos de aplicação dos tubos e conexões de ferro fundido dúctil são as obras de engenharia sanitária ( adutoras, redes de água, redes de esgoto, emissários, instalações de estações de recalque e etc.) e também na indústria petroquímica, no transporte de gases, de ar comprimido e de matérias sólidas em

ãsuspensão.

Tubos de ferro fundido dúctil de ponta e bolsa para junta elástica (esquerda) e p p j qcom flange (direita) (adaptada de ORSE, 2007):



2.7 – Tubos e conexões de ferro fundido:

Conexões em ferro fundido dúctil com flanges (adaptada de ORSE, 2007):


1 - produtos metálicos não estruturais

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