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 Estruturas Metálicas




4. Tipos de aços estruturais

 

4.1. Aço-Carbono (Média resistência mecânica)

        Pela NBR 6215, é aquele que contém elementos de liga em alguns teores máximos admissíveis. (Cr = 0,20%; Ni = 0,25%; Al = 0,1%; B = 0,003% e Cu = 0,35%), além de Si = 0,6% e Mn = 1,16%, pois estão sempre presentes naturalmente. São divididos por seus teores de carbono em alto, médio e baixo.

      - Baixo carbono: Tem resistência de até 440 Mpa, e teor de carbono menor ou igual a 0,30% e ainda boa tenacidade, conformabilidade e soldabilidade (ver o tópico Propriedades físicas dos aços estruturais). É versátil, sendo um tipo de aço aplicado em pontes, edifícios, cadeiras, tubos, estruturas mecânicas.

      - Médio carbono: com um teor de carbono vadiando de 0,30% a 0,50%, possui resistências entre 440 e 590 Mpa, mas as propriedades citadas acima já tem um médio desempenho. Por isso é utilizado em estruturas parafusadas de veículos e outros equipamentos, não como estruturas de construção.

      - Alto Carbono: teores acima de 0,50%, com resistência de 590 até 780 Mpa. As propriedades citadas ficam bastante prejudicadas. Esse tipo de aço é empregado, por exemplo, em peças mecânicas, trilos e rodas ferroviárias.

        Para os aços de construção civil, as normas especificam vários tipos de aço, dos quais vemos pelas tabelas alguns dos principais exemplos. Os aços ASTM são especificados pela associação de mesma sigla, a American Society for Testing and Materials, enquanto os NBR são especificados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas, fazendo versões nacionais semelhantes.

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4.2. Aço de baixa liga (média e alta resistência mecânica, com boa resistência à corrosão atmosférica).

 

      Para trabalhar com o aço, é necessário conhecer a condição química do ambiente (a sua atmosfera). Normalmente trabalha-se com classificações (rural, urbana, industrial e marinha).

      A adição de elementos como o cobre, o cromo, o fósforo ou o silício melhora a resistência à corrosão, criando aços chamados aclimatáveis ou patináveis.

      O grupo de aços com tais aditivos, quando expostos, têm uma primeira oxidação, como qualquer outro. No entanto os óxidos que se formam, graças às adições, compõem uma camada aderente ao restante do material, funcionando como película protetora, impedindo a continuidade do processo. Dessa forma, na maioria dos ambientes, os aços patináveis dispensam revestimento, assumindo uma coloração amarronzada. Possui, no entanto, um custo unitário superior.

       Deve-se tomar o cuidado de conhecer bem a exposição do ambiente para especificá-lo. Se não for ficar exposto, não formará a pátina, precisando receber pintura. Se por outro lado o ambiente for muito agressivo, também precisa de um revestimento adicional.

 

 

comparação entre aços carbonos

Comparação entre a corrosão, ao longo do tempo, de aços carbonos com aços de baixa liga, resistentes à ambientes agressivos. Fonte: DIAS, 1997.

 

4.3. A influência de adições de outros elementos à liga

 

      A partir da tabela, podemos ver um resumo da influência da adição dos diversos elemento usados no aço em cada propriedade do material.

 

influência dos elementos...

Tabela da influência dos elementos na liga. Fonte: DIAS, 1997. 

 

      A adição de carbono é a forma mais econômica de aumentar a resistência, mas traz prejuízos a ductibilidade, a soldabilidade e a resistência a corrosão. Por isso, para construção civil, o teor máximo é aproximadamente 0,3%. Cada 0,1% de aumento na taxa de carbono gera em média mais 0,35 Mpa de resistência.

      O cromo e o titânio, além das influências citadas permitem também um melhor desempenho em temperaturas elevadas, sendo que o último retarda também o envelhecimento.

      O enxofre é bastante prejudicial à estrutura, no entanto está presente naturalmente no minério. Tem níveis limitados (até 0,05% as composição) para que um aço possa trabalhar estruturalmente.

      A composição de cada aço então depende das solicitações e das condições ambientes de cada estrutura, podendo haver vários tipos de adição.

 

 

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