Ensaio de tracção

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
Tipos
ENSAIOS MECÂNICOS
Permitem perceber como os materiais se comportam
quando lhes são aplicados esforços
Ensaios Destrutivos
provocam a inutilização do material ensaiado
1
Ensaios Não Destrutivos
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
Objectivo dos ensaios
Na indústria
Para controlar a qualidade de produção
Na investigação
Para comparar e seleccionar materiais
O procedimento de cada ensaio em geral está
normalizado.
normalizado
A norma de ensaio especifica o método correcto que torna os resultados
obtidos, para o mesmo material, reprodutíveis onde quer que se faça o ensaio
NP Norma Portuguesa
ASTM American Society for Testing Materials
NP EN European Norm
DIN Deutches Institut für Norming
AFNOR Association Francaise de Normalisation
ISO International Organization for Standadization
2
BSI British Standards Institution
1
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Ensaios mecânicos
Ensaio de tracção
Ensaio de dobragem
Ensaio de dureza
Ensaio de choque
Ensaio de fadiga (solicitações cíclicas)
Ensaio de fluência
3
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Ensaio de tracção
MPa
600
500
F
F, ∆L
Tensão
400
300
200
100
0
0
0,05
0,1
0,15
extensão
0,2
0,25
0,3
adimensional
∆L
4
2
2006
2003
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Ensaio de tracção
célula de carga
NP EN 10 002 - 1 (2006) Materiais metálicos:
Ensaio de tracção. Parte 1:
Método de ensaio (à
temperatura ambiente)
extensómetro
solicitar provete com uma força
de tracção uniaxial,
continuamente crescente até à
rotura.
provete
deformação no provete
Registo:
força e
alongamento
Máquina de tracção
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
com instrumentação apropriada 5
2006
Joana de Sousa Coutinho
Ensaio de tracção
Extensómetro
6
3
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Medicão de extensões
célula de carga
Extensão= ∆L/Le
extensómetros
extensómetro
provete
F
Le medem a variação de
comprimento ∆L
(deformação) entre dois
pontos distanciados
∆L inicialmente dum valor,
designado por
base de medida
Le
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
10
2006
Joana de Sousa Coutinho
Medição de extensões
extensómetro
provete
F
L0
∆L
extensómetros
célula de carga
de pequena base
base≤ 10 cm
(laboratório)
de grande base
de base até
alguns metros;
principalmente
nas obras
extensómetros mecânicos
extensómetros acústicos ou de corda vibrante
extensómetros eléctricos de resistência
extensómetros ópticos
11
4
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
extensómetros
ampliação
relação entre a distância percorrida pela agulha
indicadora na escala do aparelho e a grandeza a medir
equivalente;
campo de medida
maior valor da grandeza a medir que se consegue
avaliar, com o aparelho
sensibilidade
menor valor da grandeza a medir que se pode detectar
com o aparelho.
12
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
célula de carga
NP EN 10002-1:2006
extensómetro
provete
Diagrama
tensão/extensão
σ=R =
F Le
deformação
∆L
F
S0
ε=
∆L
L
e
S0 área da secção inicial
Le compto de base do
extensómetro
13
5
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
célula de carga
extensómetro
σ=
provete
F
S0
ε=
∆L
L
e
Por ex.
C
Tensão
(Força
Unitária)
convencional
D
B
B’
A
F Le
∆L
O O'
Extensão
14
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
célula de carga
extensómetro
σ=
F
S0
ε=
∆L
L
e
composição,
tratamento térmico,
história anterior de deformação
plástica,
velocidade de deformação,
depende
forma e amplitude
provete
temperatura e
C
Tensão
(Força Unitária)
D
B
B’
A
estado de tensão.
15
O O'
Extensão
6
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
•zona inicial OA
σ = Eε
Joana de Sousa Coutinho
proporcionalidade entre as tensões e as extensões
lei de Hooke
módulo de
elasticidade ou
módulo de
Young
C
Tensão
(Força Unitária)
D
B
B’
A
O O'
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Extensão
16
2006
Joana de Sousa Coutinho
C
módulo de elasticidade ou módulo de Young
•constante para cada metal ou liga metálica,
D
a)
B
B’
A
O O'
Extensão
•medida da rigidez do material, quanto maior for o módulo de
elasticidade, menor será a deformação elástica resultante da
aplicação de uma determinada tensão
•E depende das forças inter-atómicas
•Se num determinado tipo de aço, por exemplo, as resistências mecânicas
puderem aumentar apreciavelmente através de factores que afectem a sua
estrutura (tratamentos térmicos, pequenas adições de elementos de liga,
etc.), esses factores praticamente
não influem no módulo de elasticidade do material.
17
7
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Metais
Ferro, Níquel
Molibdénio
Cobre
Alumínio
Magnésio
Zinco
Zircónio
Estanho
Berílio
Ósmio
Titânio
Chumbo
Ródio
Nióbio
Ouro, Prata
Platina
Módulo
elasticidade
(MPa)
210000
350000
119000
70000
45500
98000
101500
42000
257000
560000
100000
17500
297500
105000
78500
158000
Joana de Sousa Coutinho
Ligas Metálicas
Módulo de
elasticidade
(MPa)
Aços-carbono e aços-ligados
Aços inoxidáveis austeníticos
Ferro fundido nodular
Bronzes e Latões
Bronzes de Manganês
Bronzes de Alumínio
Ligas de Alumínio
Monel (liga de Níquel)
Hastelloy (liga de Níquel)
Invar (liga de Níquel-ferro)
Inconel (liga de Níquel)
Illium (liga de Níquel)
Ligas de Titânio
Ligas de Magnésio
Ligas de Estanho
Ligas de Chumbo
210000
196000
140000
77000-119000
105000
84000-133000
70000-74500
130000-182000
189000-215000
140000
160000
187000
112000-121000
45500
51000-54000
14000-29500
18
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
•lei de Hooke só é válida até ao ponto A
• tensão limite de proporcionalidade
•tensão para a qual a extensão deixa
de ser proporcional ao esforço
aplicado
C
Tensão
(Força Unitária)
D
B
Em OA comportamento elá
elástico
•deformação reversível, sempre
que se efectue uma descarga
•A curva de descarga segue a
curva de carga
•sem deformação residual, ou
seja, o provete volta à forma e
dimensões originais
B’
A
O O'
Extensão
19
8
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
tensão limite de elasticidade
máxima tensão que o material
pode suportar sem sofrer
deformação permanente
C
Tensão
(Força Unitária)
D
B
B’
A
•A linearidade termina em A
mas até B o material ainda
tem comportamento elástico.
O O'
Em geral,
Extensão
(Carbono baixo e médio)
A≡B
20
•B acima de A ou ao contrário
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Depois de B, o aço entra no domí
domínio plá
plástico
Curva de
descarga passa
a não coincidir
com a curva de
carga
C
Tensão
(Força Unitária)
D
B
B’
A
O O'
Extensão
deformação residual permanente
21
9
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
C
D
B
B’
A
TOTAL =
elástica+plástica
O O'
residual
permanente
Extensão
def. elástica
plástica
def. plástica
Deformação/
Extensão OO’
Deformação/
Extensão OO’’
Tensão
(Força Unitária)
def. total
22
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
comportamento
elástico
transição variável
2006
Joana de Sousa Coutinho
comportamento
plástico
•alguns metais
•em particular aços <<C
•Exibem efeito de cedência
• ocorre uma
deformaç
deformação plá
plástica
sem aumento da forç
força
•
Zona instável
deformação heterogénea
23
10
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Durante esta instabilidade
alterações superficiais
visíveis a olho nu
2006
Joana de Sousa Coutinho
linhas inclinadas de
cerca de 45º em
relação ao eixo de
tracção,
conhecidas como
bandas de Lüders
•ferro impuro
•aços de baixo teor de carbono,
•cádmio, zinco, alumínio e suas ligas, molibdénio e
titânio.
•aços ligados com níquel e crómio. (cedência
praticamente sob tensão constante)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
24
2006
Joana de Sousa Coutinho
comportamento Deformação permanente
plástico
25
11
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Tensão
ReH
Tensão
Efeito transitório
inicial
ReL
0
ReH
0
Extensão
Tensão
ReH
Efeito transitório
inicial
ReL
Extensão
Tensão
ReL
ReL
0
26
Extensão
0
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Extensão
2006
Joana de Sousa Coutinho
tensão de cedência superior (ReH)
valor da tensão convencional no instante, em
que se observa a primeira queda da força;
tensão de cedência inferior (ReL)
menor valor da tensão convencional durante a
cedência, desprezando eventuais fenómenos
transitórios.
27
12
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
metais e ligas metálicas em
que não aparece nitidamente
o fenómeno da cedência
se interromper o
ensaio de tracção
na fase plástica
Joana de Sousa Coutinho
o ponto de separação
das zonas elástica e
plástica????
Tensão
A
Rpη
0
Extensão
deformação permanente
%
28
residual ou plástica
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
o ponto de separação
das zonas elástica e
plástica
método gráfico depois do ensaio
Joana de Sousa Coutinho
?
Tensão
limite convencional de
proporcionalidade Rpŋ
A
descarga
Rpη
Procede-se à descarga a partir
de uma tensão até à obtenção
de uma
extensão permanente especificada,
determinando-se o
limite convencional de
elasticidade Rrŋ
0
Extensão
%
29
13
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
descarga
limite convencional de
elasticidade Rrŋ
Procede-se à descarga a
partir de uma tensão até à
obtenção de uma
extensão permanente especificada
η
η
30
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
Em geral
η = 0,2%
(0,002 por unidade de
comprimento)
ligas metálicas que se deformam relativamente
pouco, de médio
e alto teor de carbono ou ligas não ferrosas duras
aços para molas
η = 0,1%
(0,001 por unidade de
comprimento)
η = 0,01%
(0,0001 por unidade
de comprimento)
31
14
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
tensão de rotura à tracção Rm
Rm =
Fm
S0
força máxima
área secção inicial da zona útil do provete
est
ricç
ão
Na
estricção a
secção real
vai
diminuindo
………
32
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Tensão
sã
Ten
F
σ=
S
ea l
or
B'
B'
c
são
Ten
cio
onven nal
Extensão
33
15
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Aço macio é um aço cujo diagrama
tensão/extensão apresenta patamar de
cedência.
34
2006
Joana de Sousa Coutinho
600
Rm
Re
500
400
Tensão
T.de cedência
T.de rotura
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
300
200
100
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
Extensão total na força máxima
extensão
Agt
Indicadores da resistência
Indicador da
ductilidade
35
16
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
Tensão
Rm - tensão de rotura
Ag - extensão permanente
Rm
na força máxima
Agt - extensão total na
0
Extensão
força máxima
Ag
A gt
(εmax)
A - extensão após rotura
At - extensão total na rotura
A
At
36
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
Ductilidade
Capacidade de um aço se deformar plasticamente
sem romper, depois de ultrapassado o limite elástico
Pode ser caracterizado por vários parâmetros:
1.
Agt
2.
Rm/Re relação entre a tensão de rotura e tensão de cedência
3.
A
Extensão após rotura
4.
Z
Coeficiente de estricção
5.
ET
Tenacidade corresponde à capacidade do material de
se deformar plasticamente e absorver energia antes da
rotura
6.
Id
Índice de tenacidade
Extensão total na força máxima
37
17
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Extensão total na força máxima
relação entre a tensão de rotura e tensão de cedência
600
Rm
Re
500
400
Tensão
T.de cedência
T.de rotura
1. Agt
2. Rm/Re
Joana de Sousa Coutinho
300
200
100
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
extensão
Agt
38
Extensão total na força máxima
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
3.
4.
Joana de Sousa Coutinho
A Extensão após rotura
Z Coeficiente de estricção
extensão após rotura
coeficiente de estricção
A
indicadores
da ductilidade
(2 dos)
Z
comportamento dúctil
rotura é precedida de uma deformação
plástica bastante intensa Exs. Os aços com
C <<<, o cobre, o alumínio, o chumbo e o ouro
comportamento frágil
apresenta pequena deformação plástica
antes da rotura isto é, a rotura dá-se
muito próximo do limite de elasticidade
Exs. aços de médio e alto teores de carbono e 39
alguns tipos de ferros fundidos.
18
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
3. Extensão após rotura A
A=
(L u − L 0 )
× 100
L0
Lu comprimento final entre referências
:
L0 comprimento inicial entre referências
0 frágil
dúctil 1
Como considerar L0 ??
40
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Provetes
maquinados ou
não maquinados
NP EN 10 002
proporcionais
L 0 = k S0
2006
Joana de Sousa Coutinho
Se
circular
L0=5Ø
k = 5,65
Lo > 20mm
Se S0<<< k=11,3
não proporcionais
41
19
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
4. coeficiente de estricção
Z=
(S o − S u )
×100
S0
S0
Su
Joana de Sousa Coutinho
Z
Frágil Z <
área da secção inicial do provete
área da secção final do provete
Dúctil Z >
Dúctil Z >
Frágil Z <
42
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
5.
ET
Tenacidade corresponde à capacidade do material se
deformar plasticamente e absorver energia antes da
rotura
6.
Id
Índice de tenacidade
Tenacidade (ET)
corresponde à capacidade
do material de se deformar
plasticamente e absorver
energia antes da rotura
ET=EE+EP
resiliência (ou energia
elástica) EE
Tensão
EE
45
Extensão
20
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
resiliência
(ou energia elástica) capacidade de um
metal absorver energia quando se deforma
elasticamente, devolvendo essa energia após a
descarga do esforço que provocou a deformação (EE)
Tensão
R
R - Tensão de cedência
superior ou tensão limite
convencional de proporcionalidade
EE
46
Extensão
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
tenacidade (ET) corresponde à
capacidade do material de se deformar
plasticamente e absorver energia antes da (ET=EE+EP)
rotura.
Módulo de tenacidade
(ou simplesmente
tenacidade)
tenacidade)
energia absorvida até
até à
rotura,
rotura, por unidade de
volume do material (Ur)
Módulo de tenacidade
(ou simplesmente
tenacidade)
tenacidade)
energia absorvida até
até à
carga má
máxima,
xima, por
unidade de volume do
material (ET)
Tensão
Extensão
47
21
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Módulo de
tenacidade (ou
simplesmente
tenacidade)
energia
absorvida até
até à
rotura,
rotura, por
unidade de
volume do
material (Ur)
Joana de Sousa Coutinho
Re MPa
Rm MPa
Agt
%
Ur mm×N/mm3
Aço
(0,13%C)
178
370
44
121
Aço
(0,25%C)
302
521
36
148
Aço
(0,53%C)
590
919
11
82
Aço
(1,2%C)
892
1234
9
30
1%C
Módulo de
tenacidade (ou
simplesmente
tenacidade)
tenacidade)
Tensão
0,7%C
0,55%C
0,23%C
energia
absorvida até
até à
carga má
máxima,
xima,
por unidade de
volume do
material (ET)
0,11%C
48
0
Extensão
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Variação com o teor em C
1%C
Tensão
0,7%C
0,55%C
0,23%C
0,11%C
0
Extensão
49
22
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Módulo de
tenacidade (ou
simplesmente
tenacidade)
energia
absorvida até
até à
carga má
máxima,
xima,
por unidade de
volume do
material (ET)
Unidades???
Ur
mm×N/mm3
energia
absorvida até
até à
rotura,
rotura, por
unidade de
volume do
material (Ur)
Módulo de
tenacidade (ou
simplesmente
tenacidade)
tenacidade)
Joana de Sousa Coutinho
(área no diagrama)
tensão×extensão
MPa×sem unidades=MPa
mm × N
=
mm3
mm ×
N
× mm2
mm × MPa × mm2
mm2
=
= MPa
mm3
mm3
50
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Tenacidade corresponde a um modo de avaliar a
ductilidade importante para projecto de peç
peças que podem
estar sujeitas a tensões na zona plá
á
stica
sem atingir a
pl
rotura Exs:
Exs: engrenagens, engates, molas, correntes, e
també
também armaduras de betão.
Índice de tenacidade
Variável adimensional
pg44 Sergio Souza
Id =
ET
EE
=
EE + EP
EE
Tenacidade pode ser determinada
pela energia absorvida num ensaio
de choque
51
23
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
> resiliência
< resiliência
52
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
< tenacidade
> tenacidade
material frágil tem uma
maior resiliência e
menor tenacidade que
o material dúctil.
53
24
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
Variação com o tratamento térmico
3
Tensão
2
1
0
Extensão
54
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
Varões de aço para betão armado
ARMADURAS ORDINÁRIAS
REBAP – Regulamento de Estruturas de Betão
Armado e Pré-esforçado, Decreto-Lei 349-C/83
•Especifica os tipos de armaduras
•Especifica as principais características de
cada tipo de armadura
•Estipula a obrigatoriedade da sua prévia
CLASSIFICAÇÃO pelo LNEC
59
25
2006
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
Joana de Sousa Coutinho
REBAP Quadro V - Tipos correntes de varões
A235NR
Lisa
Caracterí
sticas de
aderência
Normal
Características mecânicas
Tracção (1)
Dobragem (2)
Tensão de
cedência ou t.
limite
convencional de
proporcionalidade
a 0,2%
fsyk ou fs0,2k
MPa
Tensão
de
rotura
fsuk
MPa
Extensão
após
rotura (3)
εsuk
%
Dobra
gem
simpl
es (4)
Dobragem-desdobragem
235
360
24
2φ
-
-
2φ(6)
18<Ø≤25
(5)
32<Ø≤40
Laminado a
quente
Configur
ação da
superfície
25<Ø≤32
A235NL
Processo de
fabrico
12<Ø≤18
Designação
-
-
Rugosa
Alta
5φ
7φ
8φ
10φ
A400NR
Laminado a
quente
Rugosa
Alta
400
460
14
3φ(6)
6φ
8φ
10φ
12φ
A400ER
Endurecido a
frio
Rugosa
Alta
400
460
12
3φ(6)
6φ
8φ
10φ
12φ
A400EL
Endurecido a
frio c/ torção
Lisa
Normal
A500NR
Laminado a
quente
Rugosa
Alta
500
550
12
4φ(6)
8φ
10φ
12φ
14φ
A500ER
Endurecido a
frio
Rugosa
Alta
500
550
10
4φ(6)
8φ
10φ
12φ
14φ
Lisa
Normal
4φ
-
-
-
-
A500EL(7)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
60
2006
Joana de Sousa Coutinho
Agora NP EN
10002-1
(1)Ensaio segundo a Norma Portuguesa NP 105. Para os aços endurecidos,
estas características devem ser determinadas após envelhecimento artificial
(30 min a 250oC e arrefecimento à temperatura ambiente).
(2)Os valores indicados no quadro designam os diâmetros dos mandris,
sendo φ o diâmetro dos varões.
(3)Comprimento de referência inicial igual a 5φ.
(4)Ensaio segundo a Norma Portuguesa NP 173, com ângulo de dobragem de
180º.
(5)Dobragem a 90º segundo a Norma Portuguesa NP 173, seguida de
aquecimento durante 30 min a 100oC, arrefecimento à temperatura ambiente
e posterior desdobragem de 20º.
(6)Somente exigido para varões com diâmetro igual ou menor que 12 mm.
(7)Somente sob a forma de redes electrossoldadas.
61
26
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
2006
Joana de Sousa Coutinho
REBAP – Regulamento de Estruturas de Betão
Armado e Pré-esforçado, Decreto-Lei 349-C/83
MAS: Devido à evolução da normalização internacional incluindo o Eurocódigo 2
o LNEC publicou uma série de especificações em que se apresentam as condições a
que os varões devem obedecer com vista à classificação pelo LNEC.
ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 449 VARÕES DE AÇO A400NR PARA ARMADURAS DE
BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 1998
ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 450 VARÕES DE AÇO A500NR PARA ARMADURAS DE
BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 1998
ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 455 VARÕES DE AÇO A400NR DE DUCTILIDADE ESPECIAL
PARA ARMADURAS DE BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 2002
ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 460 VARÕES DE AÇO A500NR DE DUCTILIDADE ESPECIAL
PARA ARMADURAS DE BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 2002
ESPECIFICAÇÃO DO LNEC E 456 VARÕES DE AÇO A500ER PARA ARMADURAS DE
BETÃO ARMADO. Características, ensaios e marcação. 2000
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Textos de
apoio
2006
Joana de Sousa Coutinho
AS
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
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63
27
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
A400 NR
Alta ductilidade
conteúdos
2006
Joana de Sousa Coutinho
Varões para betão armado (mais usados)
A400 NR SD
A500 NR
A500 NR SD
Ductilidade especial
Alta ductilidade
Ductilidade especial
A500 ER
Ductilidade normal
(A500 EL só para redes)
LNEC E 449-1998
Re
mínimo; k (5%)
400 MPa
LNEC E 455-2002
400 MPa
LNEC E 450-1998
500 MPa
Re/400 ≤ 1,20 (90%)
Rm mínimo, k (5%)
LNEC E 460-2002
500 MPa
Re/500 ≤ 1,20 (90%)
LNEC E 456-2000
500 MPa (Rp 0,2%)
460MPa
460MPa
550MPa
550MPa
550MPa
Mínimo; k (10%)
1,08
1,15
1,08
1,15
1,05
Máximo; k (90%)
-
1,35
-
1,35
-
5%
8%
5%
8%
2,5%
Sim pois Ceq <0,52 *
6 8 10 12 16 20 25 32 40
Sim pois Ceq <0,52 *
6 8 10 12 16 20 25 32 40
Sim pois Ceq <0,52 *
6 8 10 12 16 20 25 32 40
Sim pois Ceq <0,52 *
6 8 10 12 16 20 25 32 40
Sim pois Ceq <0,45 *
6 8 10 12 e outros para redes
2 séries de nervuras transversais
Com diferentes afastamentos
nos dois lados do varão.
Na mesma série as nervuras têm
a mesma inclinação.
2 séries de nervuras transversais
Com afastamentos iguais e a
mesma inclinação nos dois lados
Rm/Re
Agt Extensão total na força
máxima; mínimo; k (10%)
soldabilidade
Diâmetros (mm)
Superfície rugosa de alta
aderência
2 séries de nervuras transversais
Uma série com nervuras com a
mesma inclinação e afastamento
A outra série contêm duas
subséries de nervuras com o
mesmo afastamento mas de
inclinações diferentes
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
Metais e ligas metálicas
A400 NR
Alta ductilidade
Aptidão à dobragem
Matéria prima
Processo de produção
Fadiga
Ensaios cíclicos
alternados
A400 NR SD
Ductilidade especial
Dobragem simples até Φ12mm
Dobragem-desdobragem para
Φ>12mm
Dobragem simples até Φ12mm
Dobragem-desdobragem para
Φ>12mm
A partir de biletes procedentes de
lingotes ou por vazamento
contínuo
laminagem a quente
laminagem a quente e tratamento
superficial através de água, na
linha de laminagem
laminagem a quente e
deformação a frio posterior com
diminuição da secção inferior a
10%
É aplicada força de tracção cíclica
entre um valor max. e um min. até
romper ou até alcançar 2×106
ciclos
σ max = 240MPa
σ min = 90MPa
freq. = 1 a 200Hz.
A partir de biletes procedentes de
lingotes ou por vazamento
contínuo
laminagem a quente
laminagem a quente e tratamento
superficial através de água, na
linha de laminagem
A500 NR
Alta ductilidade
Dobragem simples até Φ12mm
Dobragem-desdobragem para
Φ>12mm
2 séries semelhantes de nervuras
transversais cada uma
constituída por duas subséries de
inclinações diferentes e
uniformemente espaçadas
3 séries de nervuras transversais
64
2006
Joana de Sousa Coutinho
A500 NR SD
Ductilidade especial
Dobragem simples até Φ12mm
Dobragem-desdobragem para
Φ>12mm
A500 ER
Ductilidade normal
(A500 EL só para redes)
Dobragem simples
A partir de biletes procedentes de
lingotes ou por vazamento
contínuo
laminagem a quente
laminagem a quente e tratamento
superficial através de água, na
linha de laminagem
laminagem a quente e
deformação a frio posterior com
diminuição da secção inferior a
10%
É aplicada força de tracção cíclica É aplicada força de tracção cíclica
entre um valor max e um min. até entre um valor max. e um min. até
romper ou até alcançar 2×106
romper ou até alcançar 2×106
ciclos
ciclos
σ max = 240MPa
σ max = 300MPa
σ min = 90MPa
σ min = 150MPa
freq. = 1 a 200Hz.
freq. = 1 a 200Hz.
A partir de biletes procedentes de
lingotes ou por vazamento
contínuo
laminagem a quente
laminagem a quente e tratamento
superficial através de água, na
linha de laminagem
A partir de varão liso laminado a
quente de aço macio
endurecimento a frio em geral por
laminagem a frio com impressão
do perfil nervurado combinada ou
não com estiragem ou trefilagem.
É aplicada força de tracção cíclica
entre um valor max e um min. até
romper ou até alcançar 2×106
ciclos
σ max = 300MPa
σ min = 150MPa
freq. = ≤ 200Hz.
É aplicada força de tracção cíclica
entre um valor max. e um min. até
romper ou até alcançar 2×106
ciclos
σ max = 300MPa
σ min = 150MPa
freq. = ≤ 200Hz.
O provete de varão terá de
resistir a 10 ciclos de histerese
tracção compressão com:
Deformação max.= ± 2,5%
Frequência < 3Hz.
Comprtº livre do provete: 10Φ
O provete de varão terá de
resistir a 10 ciclos de histerese
tracção compressão com:
Deformação max.= ± 2,5%
Frequência < 3Hz.
Comprtº livre do provete: 10Φ
Marcas de identificação
Código que consiste no engrossamento de certas nervuras transversais.
O início da identificação e o sentido de leitura é assinalado por uma nervura normal entre duas engrossadas à esquerda do observador. Depois da 2ª nervura
engrossada há um conjunto de nervuras normais que identifica o país (7 Portugal). Segue-se outra nervura engrossada. A seguir aparece a identificação do fabricante
através de uma ou duas séries de nervuras normais entre uma ou duas nervuras engrossadas.
Este código é repetido uniformemente ao longo do varão
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