O documento discute a produção e propriedades do aço, incluindo: 1) O processo de produção do aço a partir do minério de ferro, coque e cal; 2) Os métodos de laminação a quente e a frio para produzir chapas e perfis de aço; 3) As propriedades mecânicas comuns dos aços estruturais como resistência, módulo de elasticidade e coeficientes.

2. É UMA VARIANTE DO
FERRO
FORMA DE VARIOS COMPOSTOS Ex.: HEMATITA (CSN)
AÇO = FERRO + CARBONO (0,002% ATÉ 2%)
BASICAMENTE O AÇO
MINÉRIO DE FERRO + COQUE + CAL
AÇO

3. PREPARO DAS MATÉRIAS PRIMAS (COQUERIA E SINTERIZAÇÃO)
REDUÇÃO OU PRODUÇÃO DE GUSA = LIGA DE FERRO + CARBONO (ALTO-FORNO)
REFINO OU PRODUÇÃO DO AÇO (ACIARIA)
CONFORMAÇÃO MECÂNICA OU LAMINAÇÃO
FABRICAÇÃO DO AÇO

4. LAMINAÇÃO A QUENTE
- LAMINADOR DE CHAPAS GROSSAS
CHAPAS GROSSAS
Largura: 1000 a 3800 mm
Comprimento: 5000 a 18000 mm
Espessura: 6 a 200 mm
- LAMINADOR DE TIRAS QUENTES
TIRAS QUENTES
Largura: 800 a 1800 mm
Espessura: 1,2 a 12,7 mm

5. LAMINAÇÃO A FRIO
- LAMINADOR DE TIRAS A FRIO
TIRAS A FRIO
Largura: 800 a 1600 mm
Espessura: 0,3 a 3,0 mm

6. PROPRIEDADES DOS AÇOS ESTRUTURAIS

7. - DIAGRAMA TENSÃO-DEFORMAÇÃO
CONSTANTES FÍSICAS DOS AÇOS ESTRUTURAIS
LIMITE DE ESCOAMENTO: fy = 250 Mpa (ASTM A-36)
LIMITE DE RESISTÊNCIA: fu = 400 Mpa (ASTM A-36)
MÓDULO DE ELASTICIDADE: E = 205000 Mpa
MÓDULO TRANSVERSAL DE ELASTICIDADE = E / [2(1+n)]: G = 78000 Mpa
COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA: β = 12 X 10-6 oC-1
MASSA ESPECÍFICA: g = 77 kN/m3
COEFICIENTE DE POISSON NO REGIME ELÁSTICO: n = 0,3
COEFICIENTE DE POISSON NO REGIME PLÁSTICO: np = 0,5

8. INFLUÊNCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NAS
PROPRIEDADES DO AÇO
C – Carbono; Mn – Manganês; Si – Silício; S – Enxofre; P – Fósforo; Cu – Cobre; Ti – Titânio; Cr – Crômio; Nb – Nióbio; Ni – Níquel

9. AÇOS ESTRUTURAIS - ASTM
ESPECIFICAÇÃO ASTM TIPOS DE PRODUTOS UTILIZAÇÃO
A36 Perfis, chapas e barras
Construção soldada e parafusada;
pontes, edifícios, torres e uso
estrutural geral.
A242 Perfis, chapas e barras
Construção soldada e parafusada;
pontes, edifícios, torres e uso
estrutural geral. A resistência à
corrosão atmosférica é cerca de 4
vezes maior que o do aço carbono.
A570
Chapas finas e tiras, laminadas
a quente, em bobinas ou
cortadas
Perfis formados a frio usados em
edifícios, construção soldada,
parafusada com parafusos comuns
ou auto-atarrachantes.
A588
Perfis, chapas e barras de alta
resistência e baixa liga
Usado principalmente em pontes
soldadas e em edifícios. A
resistência à corrosão atmosférica é
cerca de 4 vezes maior que o do aço
carbono.
A606
Chapas finas e tiras de alta
resistência e baixa liga,
laminadas a quente e a frio
Uso em estruturas e em outras
finalidades onde for importante a
economia de peso e a maior
durabilidade

10. PRODUTOS DE AÇO DISPONÍVEIS NO BRASIL
CHAPAS
CH: 25,4 – ASTM A588

11. PERFIS LAMINADOS

12. REDONDAS  Ø76,2 – ASTM A588
CHATA 76,2 #8,0 – ASTM A36
BARRAS
PERFIS TUBULARES

13. PERFIS EM CHAPA DOBRADA A FRIO

14. PERFIS SOLDADOS
VS 350 x 46 – ASTM A36

15. MEIOS DE LIGAÇÃO
PERMANENTES
REBITE (EM DESUSO)
OU
SOLDA ELÉTRICA
DESMONTÁVEIS
PARAFUSOS
E/OU
PINOS

16. PRINCIPAIS VANTAGENS
MENOR TEMPO DE EXECUÇÃO
FABRICAÇÃO INDUSTRIAL SERIADA

17. MAIOR FACIDADE DE AMPLIAÇÃO
CONEXÕES SOLDADAS E PARAFUSADAS
MAIOR FACILIDADE DE MONTAGEM
PEÇAS ESTRUTURAIS PRECISAS SÃO SOLDADAS OU APARAFUSADAS DURANTE A
MONTAGEM

18. FACILIDADE DE DESMOTAGEM E REAPROVEITAMENTO
DEVIDO AS CONEXÕES PARAFUSADAS

19. FACILIDADE EM VENCER GRANDES VÃOS
DEVIDO À ALTA RESISTÊNCIA DO AÇO

20. MAIOR LIMPEZA DA OBRA
AUSÊNCIA DE RESTOS DE FÔRMAS E ESCORAMENTO
MAIOR FACILIDADE DE REFORÇO ESTRUTURAL
SOLDADGEM DE CHAPAS NAS VIGAS E COLUNAS

21. MENORES DIMENSÕES DAS PEÇAS
ELEVADA RESISTÊNCIA DO AÇO

22. PRINCIPAIS FASES DA CONSTRUÇÃO METÁLICA
PROJETO DE ARQUITETURA
PROJETO ESTRUTURAL
DETALHAMENTO
FABRICAÇÃO

23. JATEAMENTO E PINTURA

24. TRANSPORTE
MONTAGEM E CONTROLE DE QUALIDADE (EM TODAS AS FASES)

25. PROJETOS E DESENHOS
PROJETO DE ARQUITETURA
PROJETO DE SISTEMAS (COMPLEMENTARES)
PROJETO ESTRUTURAL
FASES COMUNS DO PROJETO ESTRUTURAL
1a FASE: VIDA ÚTIL, AÇÕES E AS COMBINAÇÕES DE AÇÕES
2a FASE: LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA (TOPOGRAFIA), ARREDORES, TIPO DE SOLO,
LENÇOL D’ÁGUA, MEIO AMBIENTE (UMIDADE, AGRESSIVIDADE ATMOSFÉRICA, ETC)
3a FASE: DEFINIÇÃO DE POSSÍVEIS SISTEMAS ESTRUTURAIS
4a FASE: PRÉ-DIMENSIONAMENTO
5a FASE: ANÁLISE ESTRUTURAL
6a FASE: VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA E ESTABILIDADE DAS SEÇÕES PRELIMINARES
7a FASE: DIMENSIONAMENTO DAS LIGAÇÕES INTERNAS E EXTERNAS
8a FASE: DESENHOS E INSTRUÇÕES PARA EXECUÇÃO DA ESTRUTURA

26. DESENHOS DE
FABRICAÇÃO

27. DESENHOS DE
MONTAGEM

28. ESTRUTURA, FORMA E DIMENSÕES
DEVIDO À ALTA RESISTÊNCIA DO AÇO
EDIFICAÇÕES COM GRANDES (MODERADOS) ESPAÇOS LIVRES
MATERIAL DE ALTA RELAÇÃO RESISTÊNCIA/PESO
EDIFÍCIOS ELBELTOS
GRANDES VÃOS
ECONÔMICOS E LEVES
Tabela 2 – Tipos básicos de sistema estruturais (Apostila)
12 – 35 1/10 – 1/15
Sistemas estruturais Lo (m) h/L