Baixe CURSO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO IntroduçãoConstruções e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! CURSO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Prof. Khosrow Ghavami-PUC-Rio Prof. Normando Perazzo Barbosa - UFPB CONCEITOS BÁSICOS SOBRE COMPORTAMENTO DOS MATERIAIS Introdução Realização de uma obra de engenharia, estão envolvidos: - projeto - materiais - execução Importância da disciplina Materiais de Construção: conhecimento das propriedades dos materiais é de fundamental importância para uma construção bem sucedida: uso adequedo! Segurança Sob o ponto de vista estrutural: • assegurar que a construção não se torne imprópria causando danos 7 Tm E Um o ER nm E Conforto O conforto deve ser previsto pelo projetista da obra e assegurado por uma boa manutenção. Exemplos de previsão de conforto: – Eliminação de vibração em pontes. – Controle da deformabilidade excessiva. – Eliminação de ruídos. – Previsão de boa iluminação. – Projeto de refrigeração e/ou aquecimento. – Velocidade e estabilidade de elevadores. Durabilidade É importante lembrar que nada é eterno e por melhor que seja a obra, seu tempo de vida está ligado à sua manutenção. Aspecto econômico A boa engenharia é aquela que proporciona a associação mais adequada de segurança, durabilidade, conforto e arte com o menor custo possível. Ou seja, a economia é um ponto relevante que põe em conjunto todos os outros aspectos, formando com isso, um projeto bem sucedido. Ciência ligadas a Materiais de Construção A fim de se realizar uma construção, é preciso se conhecer a priori as ações externas atuantes como: peso próprio, cargas temporárias ou acidentais, ações do vento, temperatura, efeitos de terremotos, etc. É nesse contexto que a interação de diversas ciências (Física, Mecânica, Química, , Metalurgia, Geologia, etc) ocorre. Conceito de tensão em um ponto Para que um corpo esteja em equilíbrio, qualquer de suas partes (corpo livre) deve estar em equilíbrio. Corpo submetido a um sistema de forças externas. Corpo em equilíbrio devido a suas forças internas. Tensão em um ponto Tensão:           S f S 0 lim           S f n S n 0 lim           S f t S t 0 lim Tensão Normal: Tensão Tangencial: Portanto, é possível verificar que o valor da tensão, depende orientação do plano considerado. • Unidade de tensão: unidade de força (N)/unidade de área (m2): Pascal: Pa = N/m2 • Em engenharia: Pascal unidade muito pequena: usa-se megapascal: MPa • 1 MPa =1N/mm2 =1000kN/m2 = 0,1kN/cm2 • 1MPa = 10 kgf/cm2 = 100 tf/m2 Relação Tensão x Deformação Lei constitutiva de um material: permite caracterização do comportamento de um sólido através de uma relação entre as grandezas tensão e deformação. Cada material apresenta comportamento de tensão x deformação diferente. onponamentos Tensão X Deforma do o o a fr LIMITE DE PROPORCIONALIDADE 1 a) bi + | MATERIAL BILINEAR MATERIAL LINEAR | COM LIMITE DE Op € o o WORK HARDENING Gil op E c) d) - s MATERIAL BILENEAR ORE SOFIENING | COM WH MATERIAL BILENEAR €p € €p e o o a Ê e» Pf- nº x 1 x C, MATERIAL NAO LINEAR 1 MATERIAL NÃO LINEAR o 7 EA CASO (bre NAÇO) “ VCONCRETO ép € : o a 9) MATERIAL RÍGIDO PLÁSTICO Módulo de Elasticidade Módulo de elasticidade inicial: inclinação do trecho inicial do diagrama tensão-deformação Plasticidade É a propriedade que um corpo sólido apresenta de se deformar, mudando substancialmente sua forma sem, no entanto, romper Relação tensão x deformação para um material linear elástico perfeitamente plástico. • Deformação elástica: recuperável quando cessada a tensão • Deformação plástica: não recuperável (residual) Plasticidade Vale ressaltar que existem materiais com comportamento plástico não-perfeito. Curva tensão x deformação para um material com comportamento não-linear com plastificação. Ductilidade e Maleabilidade Estão relacionados com a capacidade de deformação plástica do material. Maleabilidade: capacidade de o material se deformar sem romper Ductilidade: capacidade de deformação do material antes de romper. • Todos os materiais dúcteis são maleáveis, mas nem todos os materiais maleáveis são dúcteis. • Isso ocorre pois o material maleável pode ter pouca resistência e romper facilmente quando submetido à esforços de tração. Ductilidade Em termos práticos, a ductilidade é expressa em termos do alongamento percentual em um ensaio de tração até a ruptura. Alongamento percentual em um ensaio de tração: ε = (Lu-Lo)/Lo x100 material frágil rompe com pequenas deformacoes ruptura sem aviso prévio: ceramicas, vidro, pedras, concreto. • Material ductil: rompe com grandes deformações (dá um pré-aviso da ruptura) • Material frágil: rompe com pequenas deformações (rompe bruscamente, sem pré- aviso) aço concreto simples Fluência É o aumento contínuo de deformação ao longo do tempo, com o material submetido a um estado constante de tensão. Curva deformação x tempo representativa da fluência Dureza Capacidade de um material resistir à abrasão superficial, ou seja, é a resistência que o material oferece ao ser riscado. A dureza relativa dos materiais é constatada através da escala de Mooh. Equipamento para corte de concreto: extremindade com diamante Peso específico É a relação entre o peso e o volume da amostra do material. volume peso pe Massa específica volume massa me É a relação entre a massa e o volume da amostra do material. Propriedades físicas Densidade É a relação entre a massa da amostra e a massa do mesmo volume de água destilada a 4º C. Ex. aço: 7,85 concreto: 2,3 a 2,4