Materiais de Construção

Aço G41 Alexander Miller

Bernardo Ferreira

Filipa Vieira da Silva

Francesco Piantoni

Sérgio Cruz

01

Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia • Material que se encontra na base deste composto: Ferro

– acredita-se ter tido a sua origem em 1500 a.C. nas montanhas arménias de Medzamor;

• Início da utilização do aço em meados do século XIX na Europa (decorrente do impulso criado pela Revolução Industrial);

• Henry Bessemer, inventor do Compressor Bessemer em 1856, permitiu a pré-frabicação de aço em grandes quantidades;

• Surgiu com a necessidade da construção de estruturas rápidas, resistentes e de baixo custo;

• Aço, como material de eleição na cultura contemporânea.

Filipa T. D. Vieira da Silva

Apartamentos 860-880 Lake Shore Drive, Mies Van der Rohe,

Chicago, 1951

Aço

02 Cultura e Contexto

Dois pólos, duas realidades históricas:

Estados Unidos da América • Urgência de construção em altura – paradigma das grandes

cidades americanas nos séculos XIX e XX; • Uma outra tipologia: nave industrial - sistema uniformemente

iluminado com novos sistemas de instalações; • Arquitectos: Richardson Y Sullivan; Albert Kahn. Europa • Sistema de edifícios mais convencionais, menos exigentes,

nos séculos supracitados; • Arquitectos: Mies Van der Rohe, Norman Foster, Santiago

Calatrava, Renzo Piano. A disparidade vivida no início do desenvolvimento da história do aço é actualmente atenuada pela globalização dos conceitos arquitectónicos.

Filipa T. D. Vieira da Silva

Ponte de Brooklyn, J. A. Y W. A. Roebling, 1877-1883

Aço

03 Modos de Aplicação

• Maioritariamente como estrutura em edifícios; • Sistema construtivo de pontes; • Escadas, janelas, caixilharias, ... • Revestimentos interiores e exteriores; • Tubulações; • Variados tipos de carpintarias; • Capacidade de união com outros materiais como o

betão, o vidro, a madeira e outros; • Utilização em várias áreas da indústria, designadamente:

automóvel, naval e outras; • Utilização em elementos do quotidiano com diversas

funções práticas e decorativas; • Maquinaria de construção civil.

Filipa T. D. Vieira da Silva

Centro Georges Pompidou, Renzo Piano , Richard Rogers,

Paris, 1977

Aço

04 Autor

Norman Foster

• Norman Foster, conhecido por desenhar edifícios importantes com uma preocupação ambiental.

• Nasceu em Reddish,

• Estudou na Universidade de Manchester. Mais tarde completou o mestrado na Universidade de Yale, Retornou ao Reino unido em 1962 e tornou se um dos maiores arquitectos da Europa.

• Ele é o fundador e presidente da Foster and Partners. Fundada em Londres em 1967, é hoje uma prática mundial, com escritórios em mais de vinte países.

• Mas só em 1983 é que atingiu o ponto mais alto da sua carreira ao ganhar o Royal Gold Medal of Architecture, o prémio internacional mais importante e prestigioso criado em 1848 pela rainha Victoria.

• Foi o 21º Pritzker Architecture Prize Laureate em 1999.

Aço

• torre de gabinetes com 182 metros

• um diálogo entre as estruturas velhas e

novas, uma tentativa muito bem conseguida

de manter o velho e fazer o novo.

• sudoeste do Central Park

• O arquitecto arrasou com o interior do

edifício existente ate as paredes exteriores

com os alçados, dentro do qual criaram um

espaçoso átrio

• nova estrutura é levantada acima do velho

edifício sobre pilares de betão armado

• toda a estrutura de aço externa diagonal é

visível no alçado da torre, estes com a forma

de módulos triangulares que se estendem ao

longo de quatro andares, em que o seu

conjunto total da um numero de 46 andares.

• O padrão que parece transmitir um boa

energia da torre faz poupar cerca de 25 por

cento comparando com edifícios

convencionais.

05 Obra

Hearst Tower

Aço

º

06 Composition

• an alloy of iron and carbon 0% .3% 2%

hard, brittle soft, weak

structural steel

carbon percentage

• additional elements -> specialized alloys

nickel & chromium = stainless steel

• complete corrosion resistance

• expensive

zinc electroplating = galvanized steel

• surface corrosion resistance

Aço: Aspectos Técnicos

Production

recycled steel

electric arc furnace steel refinement facility

continuous casting machine

slabs

blooms billets

: Electric Arc Furnace

Aço: Aspectos Técnicos

Production

Cast steel Cold-formed steel Expensive; stronger, lighter and more elegant applications

High pressure, room temperature shaping.

Increases strength – Thinner elements.

Aço: Aspectos Técnicos

Outputs : Common structural forms

Wide-Flange

Angle

Channel

Open Web Steel Joist

Columns, Beams and Girders.

High load bearing potential.

Smaller load potential.

Mostly used to connect wide-flange columns, beams and girders

Used as truss members and for bracing.

Load bearing potential

Can be used in very long extensions

Aço: Aspectos Técnicos

Outputs : Connectors

Bolts

Rivets Electric Arc Welding

• Cheap • Fast • Convenient • More flexible

connection

• Molten bolt

• Rigid connection

when cooled

• Strongest joint strength

• Expensive

• Inconvenient

• Requires highly trained laborers

Aço: Aspectos Técnicos

Generic steel frame construction

Aço: Axonometry

Hearst Tower – Foster and Partners

Aço: Corte