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Apontamentos tericos de Materiais de construo I

Elaborado por: Ana Sofia Cruz, n 13156 Docentes: Terica - Fernando Henriques Prtica - Fernando Pinho 2002/2003 12utmm2m1 3210cm1 1 CCCaaappp 111 --- CCCaaarrraaacccttteeerrrssstttiiicccaaasss gggeeerrraaaiiisss dddooosss mmmaaattteeerrriiiaaaiiisss TTTeeerrrmmmiiinnnooolllooogggiiiaaa Pilar Elemento vertical, esbelto e resistente. Viga Elemento horizontal, esbelto que apoia em cima dos pilares. Laje Elemento horizontal de grande dimenso e fina espessura. SapataAlargamentodabasedopilar,trata-sedeumelementode fundaoqueserveparadistribuirascargasdabasedopilar horizontalmente. EstacasUsam-sequandooterrenotemmqualidade,tratando-se de um elemento que serve para distribuir as cargas verticalmente. EnsoleiramentogeralUsa-sequando tambmquandooterrenonodeboaqualidade,servindoparadistribuiras cargassobre toda a base do edifcio. BetoLiganteconstitudoporcimentoevriosinertes(areia inerte fino -, brita inerte grosso). H vrios tipos de beto: simples no tem armadura -armado com armaduras de ao |pr-esforado tambm com armaduras de ao, as quais +esto constantemente a exercer esforo sobre a pea. Normalmente usa-se beto armado, mas grosso modo, quando ovo maior do que 10m usa-se beto pr-esforado.

pr-esforoqueaumentaaresistnciada viga Vo Distncia entre apoios. Cofragem Molde para fazer vigas (muito caras) susceptibilidade s aces climticas 2 Fase dos toscosTrata-sedafaseemquesefazaestruturaese abremosrossosparaascanalizaes.nestafasequeseva construo crescer(normalmente 1 piso porcada semana ou 15dias), consumindo-se 10 a 15% do custo da obra. Fase dos limpos nestafase que se fazemos acabamentos,sendo pois mais extensa e mais cara do que a fase dos toscos. InertesElementosquenoreagem(agregados),servemparafazer beto e argamassas. ArgamassaServeparafazerrebocos,sendoconstitudaspor2ou mais ligantes (cimento e cais) e inerte fino. AlvenariaTrata-sedaparede,podeserconstitudaportijolosou painis pr-fabricados. CCCaaarrraaacccttteeerrrssstttiiicccaaasss fffsssiiicccaaasss Num corpo existem vrios tipos de volume: volume de matria, v1 volume de vazios entre partculas, v2 volume de vazios interiores, v3 Assim, volume exterior, V, ser v1+v3 e volume de vazios, v, refere-se apenas a v3. BaridadeMassaporunidadedevolumetotalocupado2v VmBaridade+= Massavolmica(aparente)Massaporunidadedevolumeexterior Vm volumica Massa = . Ensaioparadeterminaodamassavolmicaedemassa especfica (mtodo da pesagem hidrosttica): 3 im satm mm volmica massa=massa saturada massa em imerso msat = m + V gua que penetrou nos porosm im = m - I = m + m vazios I = V v (impulso) imm mm especfica massa=im satsatm mm m p=Massaespecifica(oumassavolmicareal)massaporunidadede volume real .v - Vmespecfica Massa = dadas as definies tem-se a relao: Porosidade, PRelaoentrevolumedevaziosdeumcorpoeoseu volume total.Vvp =quandomaiorovolumedevaziosdeumcorpomaiorasua porosidade|porosidade|sensibilidadedegradao,poisomaterial absorve+gua,absorvendotambmtudoaquiloquenelase encontra dissolvido Densidade absoluta, D Relao entre massa de um corpo e a massa deumvolumedeguaa4C,igualaovolumedocorposemvazios. v - VmD = Densidadeaparente,drelaoentreamassadeumcorpoea massa de igual volume de gua a 4C. Vmd = Compacidade,CRelaoentredensidadeaparenteedensidade absoluta.P 1Vv1Vv VC = ==quantomenorovolumedevaziosdeumcorpomaiorasua compacidade baridade < massa volmica < massa especfica 4 Ar adensidadeaparenteproporcionalcompacidadea resistncia mecnica funo crescente da densidade aparente compacidade e porosidade tm valores complementares um exemplo de um material de porosidade fechada o poloestireno expandido, cujo nome comercial esferovite. N. B.:Quantomaisporosoummaterialmenorasuaresistncia mecnica e vice-versa. Quantomaioracompacidademaioraresistnciamecnicae vice-versa. O beto um pcimo isolante trmico pois tem muita gua. Oesferoviteumptimoisolantetrmico,poistemmuitos poros. Capilaridadeascensodeguacontrariandoaacodagravidade (ver propriedade fsicas das pedras). quantomais finos so os poros maior a capilaridade. Porometria dimenso dos poros. N. B.: Oligantedasjuntastemqueterumagrandeporometria,de modo a absorver o mnimo de gua possvel. Asparedestmqueserpermeveisaovapordegua,poiss assim conseguem secar aps uma chuvada. Anisotropia a propriedade contrria isotropia, significa pois que omaterialtempropriedadesdiferentesconsoanteadirecoque estamos a analisar. Calor especfico quantidade de calor que necessrio fornecer a um corpo para elevar 1C a temperatura de uma sua unidade de massa. ih 5 Condutibilidadetrmicacaractersticaespecficados materiaishomogneos.Traduzacapacidadedomaterial se deixar atravessar por calor. CCCaaarrraaacccttteeerrrssstttiiicccaaasss mmmeeecccnnniiicccaaasss N. B.: O beto aguenta muita compresso e pouco traco, pelo que se colocamvaresdeaonazonaqueobetoesttraco,de modo a complementar a aco do beto. Deformaoumatransformaoquesetraduznumavariaoda distncia entre pontos. Quando ocorre na fase plstica corresponde a umpequenoacrscimodaforaquesetraduznumagrande deformao remanescente. Materialfrgiltemumafaseplsticamuitoreduzida,quebrando sem pr aviso (ex: ao de alta resistncia, vidro). Tem a vantagem de aguentar mais carga do que um material dctil. Materialdctiltemumafaseplsticamuitoextensa,ouseja, deforma muito e s depois que quebra. N. B.: quando estamos em regime elstico h proporcionalidade entre tensesedeformaes,ouseja,verifica-seaLeideHooke: E = ,E-mdulodeelasticidadedinmicadomaterial, caracterstico de cada material. Corresponde tenso capaz de provocar uma deformao unitria oaocorrenterompeapsumalongafaseplstica,ouseja,o material deforma-se muito antes de romper em termos de segurana seria prefervel usar apenas materiais dcteis,poiselesavisam-nosantesderomper,emcontra partida,aous-losperdemoscapacidadederesistnciaa cargas elevadas. a compresso actua no sentido da traco atmica, da que no se rompa o material por compresso, pois se assim acontecesse 6 eranecessrioquebrarasligaesatmicas.Acompresso provoca uma diminuio de volume numa determinada direco e aumento nas outras, este aumento de volume induz esforos de traconasfacescorrespondentes,acabandoomaterialpor romperportracoinduzidaenoporcompressopura Efeito de Poisson .seocorpotiverdimensestaisqueoplanodecortepossa acontecera45,elevairomperpreferencialmenteporesse plano, pois ao longo dele que o esforo traccional maior quando1vigaestsimplesmenteapoiada,noestandoligada lajenemaospilares,alaestapenassujeitaatracoe compresso. No entanto, se a viga estiver bem agarrada laje, se esta descerde um dos lados a viga roda coma laja,mas se esta tambm estiver ligada aos pilares a viga ir torcer quandoestamosapregar1pregoaforatransmite-sepor tensoeseestaultrapassaracapacidaderesistentedo material o prego penetre no material. Abrasodesgasteverificadonosmateriaisporacodoatrito existente entre os materiais (ex.: sapatos vs pavimento) Fadigadiminuiodaresistnciadeumcorpoporacodeuma solicitaoperidica(ex.:apsvincarumarame,seodobrarmos alternada e repetidamenteele acaba por partir) Fluncia acrscimo da deformao sob tenso constante aflunciaquefazcomqueaspontes nosejamplanas,tmsempre 1contraflexa. H outra razo para que isto acontea, que se a ponteforplana,visualmentealaparece-nosestaremformade U. a fluncia pode ocorrer pontualmente ou ao longo de toda a pea Relaxaodiminuio,notempo,datensosob deformao constante P=ctet=0t=t1 7 Estabilidademecnica(deformaes)quandoestamosatrabalhar com2ou+materiaisdiferentes,elestmqueterfluncias semelhantes, pois se isto no acontecer a pea entra em rotura Variaes trmicasdilatamcomocalorecontraemcomofrio)h queteresteefeitoemcontaaquandodaconstruodeestruturas metlicas juntas de dilatao. Este efeito tambm importante uma vezquehumaconstantenecessidadedeusarmateriaisdiferentes em conjunto,os quais no podem perder a aderncia, assim tero que ter coeficientes de dilatao trmica semelhantes. possvel determinarocoeficiente de dilatao trmicade um provetemedindooseucomprimentoa0Cedepoisa40C.O coeficienteserdadopeloquocienteentreadiferenade comprimentos e o comprimento inicial. Retracodiminuiodovolumequandofazemosbeto(inertes+ cimento + gua), ao secar aparecem poros vazios onde a gua estava e posteriormente evaporou. Verifica-se assim uma diminuio de volume. Aomesmotempoocorretambmfissurao,pois,porexemplo,as lajes no diminuem o seu volume livremente uma vez que esto ligadas s vigas. |gua,|velocidadedeevaporao|retraco(assimh quecolocartopoucaguaquantopossvelequecriar condies para que o beto seque lentamente. Elasticidade propriedade que setraduz pela recuperao da forma inicialapscessar-seumadeterminadasolicitao.searecuperao daformaprimitivanoocorreimediatamenteapssecessara solicitaodiz-sequeocorpopossuielasticidaderetardada.Sea elasticidadeseverificasegundooeixodapea,diz-selongitudinal, diz-setransversalquandoseverificasegundooplanodeumaseco transversal. Plasticidade propriedade de no recuperar a forma quando de deixa de efectuar uma solicitao. 8 Viscosidadepropriedadedeumcorposofrerdeformaes permanentes sob a aco de uma solicitao sendo as tenses funes lineares das velocidades de deformao. Resistnciacompressocaractersticarelevantenaspedrase betes.aresistnciaqueomaterialoferecetensonormal dirigida para o interior do corpo. Determina-se atravs de um ensaio numaprensaquecomprimeumprovetedematerial(cubo,prismaou cilindrodedimensonormalizadas)atrotura.Atensode compresso exprime-se em kgf/cm2. Resistnciatracocaractersticarelevantenosaoseoutros metais.aresistnciaqueomaterialoferecetensonormal dirigidaparaoexteriordocorpo.Determina-seemensaiossobre provetesdeformadeterminadaoufiosemede-seemkgf/cm2ou kgf/m2, principalmente no caso de fios ou de ao de alta resistncia. Resistncia flexo depende do material e da geometria da seco dematerialaanalisar.Aparece,namaiorpartedasvezes,ligada resistnciatraco,dependendoporvezesdaresistncia compresso. Resistnciaaopunoamentocaracteriza-sepalar

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