PATOLOGIA EM

ESTRUTURAS METÁLICAS

O AÇO

GENERALIDADES

• O aço é uma liga metálica formada

essencialmente por ferro e carbono;

• As percentagens de carbono varia entre

0,008 e 2,11%.

• Distingue-se do ferro fundido, que também

é uma liga de ferro e carbono, mas com

teor de carbono acima de 2,11%.

CLASSIFICAÇÃO

• Os aços de baixo

carbono possuem um

máximo de 0,3% deste

elemento e apresentam

grande ductilidade.

• São bons para o trabalho

mecânico e soldagem,

não sendo temperáveis,

utilizados na construção

de edifícios, pontes,

navios, automóveis,

dentre outros usos.

CLASSIFICAÇÃO

• Os aços de médio carbono

possuem de 0,3% a 0,6% de

carbono e são utilizados em

engrenagens, bielas e outros

componentes mecânicos.

• São aços que, temperados e

revenidos, atingem boa

tenacidade e resistência.

CLASSIFICAÇÃO • Aços de alto carbono possuem mais do que 0,6% de

carbono e apresentam elevada dureza e resistência

após têmpera.

• São comumente utilizados em trilhos, molas,

engrenagens, componentes agrícolas sujeitos ao

desgaste, pequenas ferramentas etc.

CLASSIFICAÇÃO

Na construção civil, o interesse maior recai sobre

os chamados aços estruturais de média e alta

resistência mecânica, termo designativo de todos

os aços que, devido à sua resistência, ductilidade

e outras propriedades

AÇOS ESTRUTURAIS

Os principais requisitos para os aços destinados à

aplicação estrutural são:

• elevada tensão de escoamento;

• elevada tenacidade;

• boa soldabilidade;

• homogeneidade microestrutural;

• susceptibilidade de corte por chama sem

endurecimento e,

• boa trabalhabilidade em operações tais como corte,

furação e dobramento, sem que se originem

fissuras ou outros defeitos.

AÇOS ESTRUTURAIS

Os aços estruturais podem ser classificados em

três grupos principais, conforme a tensão de

escoamento mínima especificada:

AÇOS ESTRUTURAIS

• Dentre os aços estruturais existentes

atualmente, o mais utilizado e conhecido é o

ASTM A36, que é classificado como um aço

carbono de média resistência mecânica.

• A tendência moderna no sentido de se utilizar

estruturas cada vez maiores tem levado os

engenheiros, projetistas e construtores a utilizar

aços de maior resistência, os chamados aços de

alta resistência e baixa liga, de modo a evitar

estruturas cada vez mais pesadas.

AÇOS ESTRUTURAIS

Os aços de alta resistência e baixa liga são utilizados toda

vez que se deseja:

• Aumentar a resistência mecânica permitindo um

acréscimo da carga unitária da estrutura ou tornando

possível uma diminuição proporcional da seção, ou seja,

o emprego de seções mais leves;

• Melhorar a resistência à corrosão atmosférica;

• Melhorar a resistência ao choque e o limite de fadiga;

• Elevar a relação do limite de escoamento para o limite

de resistência à tração, sem perda apreciável da

ductilidade.

AÇOS ESTRUTURAIS

AÇO PATINÁVEL

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO

METÁLICA

PROJETO

FABRICAÇÃO

MONTAGEM

UTILIZAÇÃO

As patologias não têm sua origem concentrada

em fatores isolados.

A origem das patologias pode estar ligada a

uma das etapas da vida útil da estrutura

metálica:

Concepção estrutural;

Fabricação;

Montagem;

Utilização;

Manutenção.

ESTRUTURA = segurança, funcionalidade e

durabilidade.

Principais Causas das Falhas

Falhas de projeto e de detalhamento;

Falhas nos processos e detalhes

construtivos;

Falhas de manutenção ou ausência de

manutenção preventiva;

Utilização indevida da estrutura.

DISTRIBUIÇÃO DE FALHAS EM

EDIFICAÇÕES

ANÁLISE DAS PATOLOGIAS

As patologias das estruturas podem ser

divididas em três categorias:

Adquiridas: procedentes de atuação externa;

Transmitidas: Hábitos ou desconhecimento

técnico do pessoal de fabricação ou

montagem da estrutura;

Atávicas: Resultantes de má concepção de

projeto.

EXEMPLOS

Falha no gabarito de furação

Problemas de ajuste

de furação;

Erro na montagem

da estrutura;

Furos que não estão

previstos no projeto.

Falha no gabarito de furação

Furos não previstos

nos projetos

Falta de parafusos em conexões

Erro de projeto;

Falta de revisão no

projeto.

Falta de parafuso

Subdimensionamento de peças

estruturais

Erro de projeto;

Falta de revisão no

projeto.

Flambagem por compressão

excessiva

Incompatibilidade de projetos

estruturais de concreto e metálico

Erro de projeto

demonstrando falta de

interação na equipe

multidisciplinar

Incompatibilidade

Falta de concordância em emendas

Erro de projeto e/ou

de execução

Não concordância na emenda

Detalhamentos incompatíveis

Erro de projeto e

detalhamento

Não concordância na emenda

Não concordância na emenda

Corrosão

Erro de detalhamento;

Erro de execução;

Utilização de materiais inadequados;

Contato do aço com materiais de potencial

elétrico diferente;

Falta ou ausência de manutenção.

Falta proteção da chuva e sol na

estrutura

Provoca: Corrosão

Corrosão nas soldas e corrosão nas

ligações parafusadas.

Provoca: perda de resistência.

Erro no detalhamento / execução do

projeto e corrosão na solda da treliça

Perfis incompatível e corrosão na coluna de

sustentação

Incompatibilidade de projetos estruturais

de concreto e metálico e corrosão nas

colunas de sustentação e treliças

Deformação de torção por

flambagem

Corrosão nas ligações de soldas

Corrosão nas colunas do corrimão

MANUTENÇÃO X RECUPERAÇÃO

As estruturas atingidas por patologias

precisam de uma recuperação;

As manutenções facilitam o trabalho e

tornam menos dispendioso as correções;

Cada sistema tem suas características e

seus cuidados específicos;

A durabilidade das estruturas depende

desses cuidados com os detalhes no

projeto, do nível de exposição da estrutura

e de sua proteção.

A diminuição da ocorrência patológica requer:

Projetos com detalhamento mais elaborado;

Interação com projetistas de outras partes

da estrutura;

Interação com o pessoal de fabricação e

montagem;

Escolha de materiais eficientes;

Atualização profissional constante;

Manutenção preventiva.

OBRIGADA!!