AOS PARA CONCRETO ARMADO - APOSTILA BELGO

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    08-Feb-2016

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  • Processo de FabricaoBelgo 50 e Belgo 60Processo de FabricaoBelgo 50 e Belgo 60

  • A segurana de uma edificao estdiretamente ligada qualidade dosprodutos utilizados e sua corretaaplicao pela mo-de-obra contra-tada.

    Uma das formas de auxiliar o usurioa obter esta segurana com a divul-gao de normas tcnicas sobre aespecificao desses produtos e oscuidados principais exigidos namanipulao dos mesmos.

    O objetivo da Belgo dar este auxlioatravs da divulgao das etapas prin-cipais de produo do ao, desde a matria-prima at o produto final, e o trabalho dos laboratrios qumicoe de ensaios mecnicos, onde sorealizados os ensaios para acompa-nhamento da produo e liberaodo produto. Estes vo garantir o aten-dimento s exigncias das Normas.

    Tambm so tratadas aqui as carac-tersticas principais da Norma NBR7480 "Barras e fios de ao destina-dos a armaduras de concreto armado" publicada pela ABNT (AssociaoBrasileira de Normas Tcnicas), e queespecifica os aos de categoria CA25,CA50 e CA60.

    Introduo

  • Matria-prima

    Aciaria

    Laminao

    CA50 Soldvel

    Trefilao

    Especificaes e Caractersticas

    Massa linear

    Caractersticas Mecnicas

    Ensaio de trao

    Caractersticas Mecnicas

    Dobramento

    Nervuras, Entalhes e Gravao

    1. ABNT NBR 7480 Barras e fios de ao destinados a armaduras de concreto armado.

    2. ABNT NBR 6118 Projeto e execuo de obras de concreto armado Procedimento.

    3. ABNT NBR 6152 - Materiais metlicos Determinao das propriedades mecnicas trao Mtodo

    de ensaio.

    4. ABNT NBR 6153 Produtos metlicos ensaio de dobramento semiguiado Mtodo de ensaio.

    ndice

    Especificaes

    1

    2

    5

    8

    9

    10

    11

    13

    16

    19

  • 1Matria-prima

    Existem vrios tipos de matrias-primasdisponveis para a fabricao do ao.Todavia, devido ao seu menor custo,maior disponibilidade, e por ser reci-clvel, a matria-prima bsica para aproduo de barras e fios de ao paraarmadura de concreto a sucata.Esta sucata, rigorosamente seleciona-da, constituda por retalhos de cha-pas metlicas, cavacos de usinagem,latarias de carros usados, peas de ao e ferro de equipamentos emdesuso, e outros.

    A utilizao de sucata gera um produtofinal de melhor desempenho na construo civil. Os elementos qumicosresiduais normalmente existentes emmaior porcentagem na sucata, taiscomo nquel, cromo e estanho, entreoutros, fazem com que se obtenhammateriais com caractersticas mecnicasmais altas quando comparados comaos provenientes da matria-primaminrio de ferro.

    A sucata recebida separada por tipo(pesada, leve, cavaco de ao, cavacode ferro, chaparia) e armazenada emlocais especficos. A sucata devida-mente preparada para utilizao,sendo que as de menor densidade soenviadas para prensagem, aumentando,assim, seu peso especfico e melho-rando o rendimento energtico doforno eltrico de fuso. Outras matrias-primas utilizadasdurante o processo so: Ferro gusa, que um produtosiderrgico obtido atravs da reduodo minrio de ferro, e tem a funo de adicionar carbono, ferro e silcio ao produto. O carbono e o silcio soimportantes fontes de energia para o processo, atravs de sua oxidaogerada aps o sopro de oxignio.

    Ferroligas: (ferro mangans, ferrosilcio-mangans, ferro silcio etc.) utilizados para ajuste da composioqumica do ao e conferir as caracters-ticas mecnicas necessrias. Cal: atua como escorificante,retendo as impurezas do metal e formando a escria, e tambm atuan-do na proteo do refratrio do fornocontra ataques qumicos. Oxignio: utilizado para reduzir o teor de carbono do ao e diminuir o tempo de fuso, sendo esta umafonte de calor para o processo.

    Em todo o mundo o processo de fa-bricao de aos para a construocivil similar. Esta similaridade referente a:

    Processos de fabricao Matrias-primas utilizadas (sucata,

    gusa e outros) Equipamentos de Aciaria,

    Laminao e Trefilao.

    Matria-prima

  • 2AciariaAciaria

    Fluxo de Produo da Aciaria

    A transformao da sucata em ao, na forma de tarugos prontos para laminar, feita na Aciaria onde estolocalizados os equipamentos: FornoEltrico e/ou Panela e Mquina deLingotamento Contnuo. O forno eltricoresponde pela transformao dasmatrias-primas em ao lquido e o lingotamento contnuo por transformarao lquido em tarugos, tambm deno-minados de palanquilhas ou billets.A primeira etapa de fabricao o carregamento do forno. Sucata, gusa e outras matrias-primas so colocados

    em grandes recipientes denominadoscestes.A proporo dos materiais carregadosest indicada no processo de fabricaopara cada tipo de ao a ser fabricado.O carregamento realizado atravs daabertura da abboda do forno, commovimento no sentido horizontal, e daabertura inferior do cesto. nesta etapa que gerado o nmero dacorrida que acompanhar o produto ato trmino de fabricao, cujo nmeroserve para a sua rastreabilidade.

    1 Sucata2 Colocao no Cesto e Pesagem3 Carregamento do Forno4 Vazamento de Ao5 Forno Panela6 Ligotamento Contnuo7 Tesoura8 Leito de Resfriamento

  • 3Terminada a operao de carregamento,a abboda fechada e o forno ligado.Os eletrodos de grafite, ligados energia eltrica, so abaixados e seaproximam da sucata. Atravs da passagem de corrente eltrica forma-do um arco eltrico que gera energiatrmica e funde a sucata e os outrosmateriais. A temperatura do ao lquidoatinge o valor aproximado de 1.600 C. Aps a fuso feito um primeiro acertona composio qumica. O ao lquido vazado para uma panela e enviadoao Forno Panela, equipamento este utilizado para homogeneizar tempera-tura e composio qumica do aolquido e eliminar impurezas. No Forno Panela so retiradasamostras e enviadas ao laboratrioqumico para anlise. A amostra tem sua superfcie lixada paratorn-la plana, e colocada em um Espectrmetro ptico de Emisso.Este aparelho, acoplado a um computador, analisa a amostra edetermina a composio qumicasimultnea de, no mnimo, 14 elementos.Do recebimento de cada amostra at a

    sada do resultado final da anlise sogastos 3 minutos.Atravs de meio eletrnico o laboratrionotifica os resultados da anlise para oforno, onde os tcnicos processam osajustes necessrios na composioqumica. Novas amostras podem serenviadas para anlise qumica at aobteno de produto que obedea sespecificaes qumicas estabelecidas. O ao lquido pronto transferidopara a etapa final do processo da aciaria, que o lingotamento contnuo, onde so produzidos ostarugos, barras de ao com seoquadrada e comprimento de acordocom a sua utilizao. A panela de aolquido iada sobre o lingotamento, e aberta a vlvula existente em suaparte inferior para a transferncia domaterial para o distribuidor e destepara as lingoteiras de seo quadradados veios do lingotamento.

    AciariaForno Eltrico a Arco

  • 4As lingoteiras so de cobre e refrige-radas externamente com gua. Nelastem incio o processo de solidificaodo ao, atravs da formao de uma fina casca slida na superfcie do material. Aps a passagem pelalingoteira existe a cmara de refrige-rao, onde feita a asperso degua diretamente sobre a superfcieslida e ainda rubra do material, auxiliando a solidificao do mesmoat o ncleo.

    Aciaria

    Lingotamento Contnuo

    Durante a solidificao do material ummecanismo que trabalha com movimentode oscilao (vai e vem) injeta leo nasparedes internas da lingoteira e faz comque o material solidificado no cole nassuas paredes e siga at o rolo extrator.A seguir o material cortado em compri-mento de acordo com as necessidadesda laminao, dando origem aos tarugos.O corte feito por tesouras ou pormaarico. Aps o corte os tarugosseguem para o leito de resfriamento.

    No leito de resfriamento os tarugospassam por inspeo, para verificaodimensional (arestas, romboidade, tortuosidade) e defeitos superficiais (trincas, bolhas etc.).Aps aprovao os tarugos so identifi-cados com o nmero da corrida earmazenados, de forma a impedir misturaou enfornados a quente na laminaopara aproveitamento de sua temperatura.

  • 5LaminaoLaminao

    Fluxo de Produo da Laminao

    Forno de Reaquecimento

    1. Forno de Reaquecimento

    2. Laminador

    3. Leito de Resfriamento

    4. Corte Final

    5. Passagem/Embalagem

    6. Produto Acabado

    7. Bobinadeira

    8. Rolo

    Empurrador

    Tarugo

    Boca de Entrada

    Paredes RefratriasQueimadores

  • 6Para a fabricao do Belgo 25 e Belgo50 os tarugos so colocados no fornode reaquecimento e aquecidos a umatemperatura de aproximadamente1.200 C. No interior do forno dereaquecimento um mbolo empurradoros direciona atravs da boca de entradapara dentro do forno. No caminho em direo boca de sada, os tarugos recebem calor dosqueimadores. O tempo de permannciadentro do forno varia de 30 minutos a1 hora, dependendo do tarugo ter sidoenfornado a quente ou a frio.Ao atingirem a boca de sada, ummbolo lateral empurra o tarugoaquecido para fora do forno e umacalha transportadora o direciona aolaminador.O processo de laminao divididoem trs etapas: desbaste, preparaoe acabamento.Os tarugos entram no trem desbastadoronde so pressionados, sucessivamente,entre cilindros, sofrendo reduo em sua seo, com o conseqenteaumento de comprimento. Do desbasteo tarugo segue para o trem preparadoratravs de uma calha transportadora. No trem preparador novos desbastesso realizados e o tarugo comea aadquirir o formato de barra laminada.

    , entretanto, no trem acabador que dada a forma final da barra laminada.No ltimo passe, ao passar pelapresso de dois cilindros, a barrarecebe a marcao das nervuras e asgravaes da bitola nominal e donome "BELGO 50", dando origem aoCA50. Para o CA25, no ltimo passe dado o acabamento liso na barra, jque normalmente este material ofer-tado liso ao mercado. A laminao pode dar origem a produtos em barras e em rolos. As barrasso cortadas por uma tesoura mecnica,ou seguem para uma bobinadeirapara formao dos rolos. Os rolos podem ser comercializadosneste formato, ou destinados s endi-reitadeiras, onde so transformadosem barras retas que so poste-riormente comercializadas em feixesretos ou dobrados. No caso de barrasde ao, estas seguem para o leito deresfriamento, onde perdem o calornaturalmente, em contato com o ar doambiente.

    Laminao

    Esquema de Laminao

  • 7Durante todo o processamento domaterial so executados controlespara verificar as medidas do produtonos passes intermedirios, e retiradade amostras para verificao de pesopor metro (massa linear), dimetro,medidas de nervuras e ausncia dedefeitos superficiais, tais como riscosde laminao, dobras e esfoliaes.Amostras identificadas com o nmerode corrida ou ordem de fabricaoso coletadas a cada 30 toneladas deproduo e enviadas ao laboratriopara ensaios de liberao. Aps a produo os materiais soacondicionados em feixes ou rolos,identificados com etiquetas, e seguempara as reas de armazenamentoonde ficam aguardando liberaopara expedio. No Laboratrio de Ensaios Mecnicosas amostras so ensaiadas segundonormas e especificaes do produto.So verificados: conformao superfi-cial das barras, ou seja, tamanho dasnervuras, distncia entre elas e altura. Em seguida os corpos de prova somedidos e pesados para a verificaoda massa linear. Nestes corpos deprova so realizados ainda ensaios

    mecnicos em mquina universal de trao para determinao das tenses de escoamento e de ruptura, doalongamento e verificao da dutilidadeatravs do ensaio de dobramento. Os resultados so analisados e, seaprovados, digitados em sistemainformatizado que ir gerar o"Certificado de Qualidade", onde constam os valores obtidos nosensaios, o que mais um fator paraconfiana e garantia do produto daBelgo para o consumidor. Este mesmosistema informatizado aciona o sistemade expedio, informando que omaterial foi aprovado e pode ser enviado aos nossos clientes. No carregamento um coletor tico faz a leitura do cdigo de barras da etiqueta e verifica se o feixe ou roloest disponvel para expedio. S dada seqncia ao processo de carregamento se o material estiverdevidamente testado e aprovado, semo que no ser gerada a nota fiscal domaterial e seu respectivo "Certificadode Qualidade", e nem ser feita a baixa no estoque.

    LaminaoControle de Qualidade

  • As usinas da Belgo dispem deequipamento de refrigerao controladapara a fabricao de CA50 soldvel,ou seja, produzem CA50 atravs de ao com baixos teores de carbono,mangans e outros elementos qumicos,o que facilita a execuo da emenda soldada.Aps a passagem no ltimo passe dalaminao, a barra de ao submetidaa uma condio severa de resfriamento,atravs de um processo controlado,utilizando gua com vazo e pressocontroladas eletronicamente, reduzindoa sua temperatura superficial, gerandoa camada refrigerada endurecida.O ncleo da barra que permanecequente reaquece esta camada endu-recida e promove o seu revenimento,tornando-a dtil. O produto final uma barra que, devido camadasuperficial, apresenta um alto valor deescoamento, e que, devido ao ncleo,

    apresenta alta dutilidade. Vale lembrar que o CA50 normal tambm soldvel, mas exige controledas temperaturas de pr-aquecimentoe resfriamento durante a execuo deemendas, conforme NBR 6118.O CA 50 Soldvel da Belgo apresentaa letra S aps a gravao da marcaBelgo 50.

    8

    CA50 SoldvelCA50 Soldvel

    Corte Transversalda Barra de Ao

    Processo de Resfrimento Controlado

    Camada refrigeradaapresentando martensitarevenida (excelente resistnciamecnica)

    Ncleo apresentando ferrita-perlitafina (alta dutilidade)

  • 9Para a fabricao de CA60 o processoutilizado pode ser o de Trefilao ou a Laminao a Frio. Em ambos os processos so obtidos produtos demesmas propriedades mecnicas. A matria-prima utilizada para esteprocesso um fio-mquina em roloobtido por laminao a quente, con-forme as etapas citadas anteriormente.Este material liso e tem baixo teor decarbono.O rolo de fio-mquina colocado emum desenrolador e puxado por umade suas pontas, sofrendo uma reduode dimetro atravs da passagem porfieiras, no caso da Trefilao, ouatravs de roletes, no caso da lami-nao a frio. A reduo total poderser feita atravs da passagem porduas, trs ou mais fieiras de dimetrosdiferentes, ou atravs da passagempor dois, trs ou mais conjuntos deroletes.Aps todas as redues necessrias, omaterial, no seu dimetro final, passapor um sistema de roletes entalha-dores para a gravao dos entalhessuperficiais, conforme exigido pornorma. Na sada deste equipamentoh um sistema formador de rolos, os

    quais so posteriormente amarrados.Este produto pode ser comercializadoem rolos, em barras retas ou dobradas,ou em spiders, sendo estes ltimosnormalmente destinados s indstrias.Durante o processo de fabricao socoletadas amostras do material que,levadas ao Laboratrio Fsico, tmsuas Propriedades Mecnicas (Limitede Escoamento, Limite de Resistncia e Alongamento) verificadas. Todo oprocesso de controle da qualidade do produto, identificao, expedio e emisso do Certificado de Qualidade similar ao dos produtos CA25 e CA50citados anteriormente. Outro ponto acompanhado durante aproduo o desgaste das fieiras, pois medida que esta se desgasta omaterial fica com um dimetro maiore ocorre aumento de massa linear, o que exige ateno, pois este um dos itens especificados na norma doproduto. Toda vez que trocada umafieira feita a verificao da massalinear para o atendimento aos valoresda norma.

    Esquema de Trefilao

    TrefilaoTrefilao

    Barra TrefiladaEntalhador

  • 10

    Especificaese CaractersticasEspecificaese Caractersticas

    A norma que regulamenta e especificaa produo de barras e fios de ao a ABNT NBR 7480 Barras e Fios deAo destinados a Armaduras paraConcreto Armado: verso 1996. Antes de entrarmos nestas especifi-caes de normas, importante quesejam feitas algumas observaes:

    Qual a diferena entre ao eferro?A principal diferena entre o Ao e o Ferro o teor de carbono, ou seja,o Ao possui um teor de Carbono inferior a 2,04%, enquanto o Ferropossui um teor de carbono de 2,04 a6,7%. Como as barras e fios destinadosa Armaduras para Concreto Armado(CA25, CA50 e CA60) possuem, normalmente, um teor de Carbonoentre 0,08% e 0,50%, a denominaotcnica correta a utilizar Ao. claroque o termo "ferro" to popular quetodos entendem e aceitam quando o usamos.

    O que so barras e fios? Qual aprincipal diferena entreambos?Na norma, barras so produtos obtidos por Laminao a Quente, comdimetro nominal de 5,0 mm ou superior. Portanto, CA25 e CA50 so denominados BARRAS. Os fiosso produtos de dimetro nominalinferior a 10 mm obtidos porTrefilao ou Laminao a frio. Todoo CA60 denominado FIO.

    O que significa CA na denomi-nao CA50?O termo CA uma abreviatura deConcreto Armado.

    O que CA50 A e CA50 B?A ltima verso da NBR 7480 de

    1996 eliminou as classes A e B cons-tantes da verso de 1985. Portanto,atualmente, alm de tecnicamenteincorreto, no faz sentido classificarum vergalho por classe.

    Antes da reviso as classes A e B jcausavam polmica pois alguns tcni-cos defendiam erroneamente que omaterial sem escoamento ntido eraobrigatoriamente classe B e materialcom escoamento ntido era classe A.Na verdade, na norma, a separaoem classes era definida pelo processode fabricao das barras ou fios; paraprocesso a quente (laminao aquente) o produto era denominadoclasse A e para o processo a frio (laminao a frio ou trefilao) eraclasse B.

    Poderia ocorrer de um material classeA ter composio qumica e caracters-ticas mecnicas mais altas e, portanto,um escoamento no-ntido e mesmoassim, em termos de norma, o materi-al obter classificao de classe A.

    Na verso de 1996 a separao emclasses foi eliminada e todo o mate-rial do tipo barra, caso do CA25 eCA50, deve ser fabricado obrigatori-amente por laminao a quente, etodo fio, caso do CA60, deve serfabricado por trefilao ou processoequivalente (estiramento ou lami-nao a frio).

    As principais caractersticas das barrase fios de ao definidas em norma etratadas aqui so:

    Massa linear Propriedades mecnicas Dobramento Nervuras e entalhes

  • 11

    Tambm denominada no mercadocomo peso linear, representa a massaque uma determinada barra ou fiopossui em um metro de comprimento.A massa nominal est diretamenterelacionada ao dimetro nominal oubitola do material.Um primeiro ponto a destacar que adeterminao da bitola para CA25,CA50 e CA60 no pode ser feitaatravs da medio direta, utilizandopaqumetro ou micrmetro, conformecostumvamos ver em algumas obras.Quando utilizam este procedimentoincorreto, as pessoas tm dvida deonde medir: na alma da barra?; nacabea da nervura?; medir os dois etirar mdia?Na realidade, a verificao correta dabitola feita atravs da pesagem de um metro da barra ou fio e a comparao do valor obtido com os especificados na norma NBR 7480.A tabela 1 anexo B da NBR 7480 indicaa massa linear nominal em kg/m paracada bitola e produto e as tolernciasadmissveis. A massa nominal foi estabelecida como a massa obtida porum metro de barra ou fio sem nervurase entalhes e dimetro igual ao da bitolaque se quer calcular. Como existemvariaes em qualquer processo de fabricao, a norma tambm estabelece as tolerncias em relao a esta massa nominal.Para facilitar a verificao da bitola naobra ou depsito, a norma exige queo dimetro nominal esteja gravado emrelevo nas barras de CA50, conformea ilustrao mostrada abaixo:

    Massa Linear

    Para o CA25 e CA50 a tolerncia de 6%, para bitolas maiores ou iguaisa 10 mm, e de 10% para bitolasmenores que 10 mm. Para o CA60 atolerncia de 6% para todas asbitolas.Apresentamos na pgina seguinte astabelas de massa linear e suas tole-rncias, bem como os valores nomi-nais de permetro e rea da seopara cada dimetro do CA25, CA50 eCA60.

    Massa Linear

  • 12

    muito importante a verificao dabitola da barra ou fio, pois se estaestiver com valores da massa linearabaixo do previsto na norma, sua reade seo ser diminuda, e em conse-qncia a resistncia mecnica podeficar comprometida.Observa-se na tabela que os dime-tros nominais so todos padronizados

    pela NBR 7480 em milmetros, mas,apesar disso, grande parte do mercadoutiliza sua denominao em polegadaspara o Belgo 50.A correlao entre o dimetro norma-tizado em milmetros e a denominaousual no mercado mostrada aseguir:

    Determinao das Bitolas

    Bitola(mm) Pesos Lineares (kg/m)

    mnimo nominal mximo

    -10% +10%0%

    6,3

    8

    10

    12,5

    16

    20

    25

    32

    0.220

    0.355

    -6%

    0.580

    0.906

    1.484

    2.318

    3.622

    5.935

    0.245

    0.395

    0%

    0.617

    0.963

    1.578

    2.466

    3.853

    6.313

    0.269

    0.434

    +6%

    0.654

    1.021

    1.673

    2.614

    4.084

    6.692

    Bitola(mm) Pesos Lineares (kg/m)

    mnimo nominal mximo

    -6% +6%0%

    4,2

    5,0

    6,0

    7,0

    8,0

    9,5

    0.102

    0.145

    0.209

    0.284

    0.371

    0.523

    0.109

    0.154

    0.222

    0.302

    0.395

    0.558

    0.115

    0.163

    0.235

    0.320

    0.418

    0.589

    6,3 8 10 12,5 16 20 25 32

    Usual emPolegada

    1/4 5/16 3/8 1/2 5/8 3/4 1 1.1/4

    Massa LinearCA25 e CA50

    CA60

    Dimetro (mm)Nominal Norma

  • 13

    CA25

    CA50

    CA60

    25 (250)

    50 (500)

    60 (600)

    18

    8

    5

    1.20 x L.E.

    1.10 x L.E.

    1.05 x L.E.

    CategoriaLimite de

    escoamentokgf/mm2 (MPA)

    Limite deresistncia

    Alongamento(em 10)

    Mnimos exigidos pela norma.Norma ABNT NBR 7480 (anexo B/Tab. 2)

    Caractersticas MecnicasEnsaio de Trao

    A separao dos aos nas categoriasCA25, CA50 e CA60 feita atravs desuas caractersticas mecnicas obtidasno ensaio de trao. Neste ensaio sodeterminados: Resistncia Caractersticade Escoamento, Limite de Resistncia eAlongamento, os quais devem atenderaos valores padronizados na tabela 2do anexo B da NBR 7480.Resistncia caracterstica de escoa-mento uma das propriedades maisimportantes das barras e fios de aodestinados a armaduras de concreto.Do ponto de vista estrutural, limite deescoamento a carga de trabalho quea barra ou fio deve suportar. O escoa-mento a tenso a partir da qual omaterial passa a sofrer deformaespermanentes, ou seja, at este valorde tenso, se interrompermos o tra-cionamento da amostra, esta voltar aseu tamanho inicial, no apresentando

    nenhum tipo de deformao perma-nente. A forma mais didtica de enten-dermos o que o escoamento pensarno produto como se fosse uma mola eimaginar a aplicao de uma pequenacarga na mesma. Ao se retirar a cargaverificamos que a mola volta aotamanho inicial, ou seja, a mola estem uma fase elstica. Se repetirmosesta operao sucessivamente, aumen-tando-se a carga ligeiramente emcada uma das operaes, verificamosque, a partir de uma determinadacarga, a mola no mais voltar aotamanho inicial e apresentar umadeformao permanente. Este pontoem que se inicia a deformao perma-nente denominado de escoamento.

    Determinao da Categoria

    Caractersticas MecnicasEnsaio de Trao

    Mola sem carga

    Mola com cargasem deformao

    Mola com cargacom deformao

  • 14

    O engenheiro ou arquiteto utiliza oescoamento da barra para clculo dedimensionamento da estrutura pois at este ponto que a barra suportacargas e sobrecargas e retorna suacondio inicial sem deformao per-manente. Ultrapassado este ponto, aarmao fica fragilizada e a estruturacomprometida.Como pode ser observado, os valoresde escoamento que definem a cate-goria dos aos, ou seja, 50 kgf/mm2

    ou 500 MPa para o CA50, 60 kgf/mm2

    ou 600 MPa para o CA60.Neste ponto o principal questionamento sobre o significado de 50 kgf/mm2.Se tomarmos uma barra, cortarmos amesma no sentido transversal e dese-nharmos quadrados de 1 por 1milmetro em sua seo, 50 kgf/mm2

    significa que cada um dos quadradosde 1 mm2 suporta ser tracionado com50 kgf sem apresentar deformaopermanente. O mesmo significadovale para os aos de 25 e 60 kgf/mm2

    de escoamento.O valor do escoamento independe do

    dimetro nominal do material, masquanto maior a bitola da barra e, con-seqentemente, a sua rea, maiorser a carga de tracionamento supor-tada pela barra. Limite de resistncia a tenso m-xima suportada pelo material e noqual ele se rompe, ou seja, o pontomximo de resistncia das barras.Como pode haver alguma confuso,convm esclarecer que carga umvalor, em kgf por exemplo, obtido pelaleitura direta no visor da mquina detrao, e tenso o valor determinadopela relao entre a carga e a rea deseo da amostra, dada em kgf/mm2,por exemplo.

    Caractersticas MecnicasEnsaio de Trao

  • 15

    Apresentamos ao lado um grfico tensoversus deformao, que representa oensaio de trao de um ao (Grfico 1).Alguns aos, normalmente o CA60,apresentam um grfico com patamarde escoamento no definido e a deter-minao do mesmo deve ser feita cal-culando-se a partir de deformao de0,2% parcial ou 0,5% total (Grfico 2).Alongamento o percentual que o aose alonga. Isto , se estica quandosubmetido a uma carga que ultrapasseo seu limite de escoamento. A determi-nao do alongamento feita pelacomparao entre o valor marcado nocorpo de prova antes do ensaio,denominado comprimento inicial L0, eeste mesmo valor obtido aps a rupturado corpo de prova, denominado decomprimento final L1. Para os materiaisespecificados pela NBR 7480 o com-primento inicial utilizado de 10 vezeso dimetro nominal. Por exemplo, se omaterial ensaiado um 10 mm o L0ser de 100 mm. No caso de um 12,5mm o L0 ser de 125 mm.O ensaio de trao realizado conforme Norma NBR 6152 "MaterialMetlico - Determinao das Propri-edades Mecnicas Trao - Mtodode Ensaio", e as propriedades mecnicasexigveis para as barras e fios estoindicadas na tabela 2 do anexo B daNBR 7480.

    Caractersticas MecnicasEnsaio de Trao

    Determinao do alongamento

    Grfico Tenso x Deformao

    Grfico 1

    Grfico 2

    Grfico Tenso x Deformaosem patamar definidoe indicao de 0,2 e 0,5%

  • 16

    Neste ensaio um corpo de prova domaterial submetido a um dobramentode 180 em pino de dimetropadronizado, sendo consideradoaprovado quando no apresenta quebraou fissura na regio dobrada. Esteensaio tenta reproduzir as condiesem que os materiais sero utilizadosnas obras. Os dimetros dos pinos exigidos peloensaio so indicados na tabela 2 doAnexo B da NBR 7480 e so:

    Caractersticas Mecnicas

    Dobramento

    importante observar que este odobramento realizado nos labo-ratrios das siderrgicas para acom-panhamento de produo de CA25,CA50 e CA60 e liberao do produtopara expedio. o mesmo ensaioutilizado pelos laboratrios externospara liberao do produto nas obras.

    Bitola a dobrar

    - menor que 20 mm

    - igual ou maior que 20 mm

    CA 25

    2

    4

    Dimetro mnimo do pinopor categoria

    = Dimetro NominalCA 50 32 mm e maior, dimetro do pino de 8

    CA 50

    4

    6

    CA 60

    5

    -

    Esquema de Dobramento em Laboratrio

    Caractersticas MecnicasDobramento

  • 17

    Nos laboratrios de ensaio a temperatura ambiente melhor controlada; A aplicao da fora de dobramento constante e homognea durante todo

    o processo; Os pinos suportes da mquina de dobramento do laboratrio tm giro livre,

    impedindo o travamento da barra.

    Pode ser observado que as condiesde dobramento da NBR 7480 somais rgidas do que na NBR 6118dando uma maior segurana aousurio na utilizao.Alguns fatores interferem para que ascondies de liberao da NBR 7480sejam mais severas que as de aplicao.So eles:

    Bitola a dobrar

    - menor que 20 mm

    - igual ou maior que 20 mm

    CA 25

    4

    5

    Dimetro mnimo do pinopor categoria

    = Dimetro NominalNo caso de estribos de bitola no superior a 10 mm, o dimetro do pino ser de 3.

    CA 50

    5

    8

    CA 60

    6

    -

    Caractersticas MecnicasComo realizado o dobramentoem obra?Quando da execuo de armadurasnas obras, a utilizao da Norma NBR7480 e os pinos anteriormente citadosno correta, j que ela s aplicadapara liberao do produto nos labora-trios das usinas ou no controle tecnolgico de obras. Ento, nestecaso devemos adotar como refernciaas recomendaes de outra Normaque a NBR 6118 "Projeto eExecuo de Obras de ConcretoArmado" da ABNT (AssociaoBrasileira de Normas Tcnicas) ondeso determinadas as condies a obedecer no projeto, na execuo e no controle de obras de concretoarmado, e que nos seus itens 6.3.4.1e 10.3 indica o dimetro de pino a serutilizado no dobramento de barras. De acordo com esta norma os dimetrosdos pinos devem ser:

  • 18

    Pinos de suportes: Servem de apoioquando se faz fora para dobrar abarra, e impedem que a mesmaescape da mesa. Dimetro da Barra: a bitola da barraque est sendo dobrada.Pino: o ponto onde se faz o dobra-mento da barra. O dimetro internoda dobra ser aproximadamente igualao dimetro do pino. bom lembrarque sempre que se fala em pino dedobramento estamos nos referindo aeste e no ao pino de suporte.Seta: indica o sentido em que se fazfora para dobrar a barra.Em algumas obras so utilizados, inde-vidamente, pinos de 10 mm (3/8") ou 12,5 mm (1/2") para dobrar todos os dimetros de barras. Em outrasdobram-se em pinos do mesmo dimetroda barra a ser dobrada, e em outras utilizada qualquer medida de pino,preocupando-se apenas com a quebrada barra durante a execuo dodobramento.

    Quais cuidados devem serobservados durante o dobra-mento de material na obra?Os pinos suporte (ver esquema) devempermitir que o material a ser dobradotrabalhe livre, evitando que estestravem a barra. Estes pinos tambmno devem ser muito finos em relao bitola do ao a ser dobrado pois,como as nervuras do CA50 so altas,estas podem "agarrar" nos pinossuportes e travar ao fazer o dobramento.

    Como a barra no desliza, acabamos"rasgando" a mesma e provocandoquebra ou o aparecimento de trincasou fissuras. Isto acontece mesmo quando utilizado pino de dobramento correto,pois este um problema do processode dobramento e no do vergalhoutilizado. No existe nenhuma indicaode norma que determine o dimetrodo pino suporte. Temos que nos basearna observao do trabalho e na experincia pessoal. O pino de dobramento dever possuiro dimetro especificado por normapara que haja uma melhor distribuiodo esforo de dobramento do material,evitando-se sempre a utilizao decantoneira e pregos.

    O que pode ocorrer se estescuidados no forem observados?O dobramento em condies maisagressivas pode fragilizar o materialna regio da dobra, em virtude, principalmente, do aparecimento depequenas trincas ou fissuras nas basesdas nervuras, o que diminui a rearesistente da barra. Neste caso a barrano quebra e apresenta somente umafissura ou trinca no detectadadurante a operao de dobramento.Uma barra nestas condies pode nosuportar uma sobrecarga acidental na estrutura.

    Caractersticas Mecnicas

    DobramentoO dobramento em obra realizado em uma mesa de dobra, normalmente umabancada de madeira conforme mostra este desenho esquemtico:

  • 19

    No caso de CA25 e CA60 a identificao feita na etiqueta do produto.A funo das nervuras ou entalhes impedir o giro da barra dentro do concreto e proporcionar a aderncia da barra com o concreto, permitindo aatuao conjunta ao/concreto quandoa estrutura for submetida a uma carga. As barras e fios de ao destinadas aarmaduras de dimetro nominal maiorou igual a 10 mm devem atender ao coeficiente de conformao superficial,tambm denominado aderncia, de 1,5 mnimo conforme estabelecido nanorma. Para CA25, de dimetro nominalmaior ou igual a 10 mm, o coeficiente de aderncia estabelecido na norma de1,0 mnimo. A aderncia o grau comque a barra ou fio adere ao concreto e est diretamente relacionada s dimen-ses das nervuras ou entalhes existentesna superfcie do produto.O ensaio de aderncia de execuodemorada; o corpo de prova constitudo pela barra de ao aplicadano concreto, e aps 28 dias de curaocorre o ensaio. Devido a esta demoraa norma admite considerar a aderncia,conforme especificada desde que sejamatendidas as exigncias do Anexo A daNBR 7480, que so:

    A norma exige que toda barra nervu-rada, no nosso caso CA50, em todasas bitolas, apresentem marcas de laminao em relevo identificando o produtor com registro no INPI(Instituto Nacional de PropriedadeIndustrial), a categoria do material e seu respectivo dimetro nominal.Na Belgo utilizamos BELGO 50, con-forme mostrado a seguir:

    Nervuras, Entalhese GravaoNervuras, Entalhes

    e Gravao

    - Os eixos das nervuras transversais ouoblquas devem formar, com a direodo eixo da barra, um ngulo igual ousuperior a 45. - As barras devem ter pelo menos duasnervuras longitudinais contnuas e diame-tralmente opostas, exceto no caso em quenervuras transversais estejam dispostas deforma a se oporem ao giro da barra dentro do concreto;

    - Para dimetros nominais maiores ouiguais a 10,0 mm, a altura mdia dasnervuras transversais ou oblquas deveser igual ou superior a 0,04 do dimetronominal, e para dimetros nominais inferiores a 10,0 mm, deve ser igual ousuperior a 0,02 do dimetro nominal.- O espaamento mdio dasnervuras transversais ou oblquas,medido ao longo de uma mesmageratriz, deve estar entre 0,5 e 0,8do dimetro nominal.- As nervuras devem abranger pelomenos 85% do permetro nominal daseo transversal da barra.

  • 20

    Altura mdia das nervuras transversais

    Distncia entre nervuras e ngulosem relao ao eixo da barra

    Nervuras, Entalhes e Gravao

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