Introdução

Concreto é uma pedra artificial, que é feita de uma mistura de cimento, areia, água e outros ingredientes.

Após o endurecimento dessa mistura você obtém concreto. Ele tem uma boa resistência à compressão, mas a resistência à tração e a resistência ao cisalhamento são baixas.

Para transmitir forças de tração e cisalhamento, a estrutura de concreto necessita de objetos incorporados de aço para reforço.

O aço para esse propósito é chamado aço de reforço.

Exemplo:

História

Em 1845 o jardineiro Joseph Monier pela primeira vez usou barras de aço para cubas de flores e bancos. Ele obteve algumas patentes para tubos, chapas, e pontes e ele é conhecido como o inventor do concreto reforçado.

“Em 1878 Taddeus Hyatt aplicou na América uma patente para ‘cimento-concreto que será processado para chapas e vigas por meio de aço plano e barras”.

• Padrões para o processamento de concreto reforçado

Regulações alemãs e europeia

Razões para o aço de reforço na soldagem:

Vigas de grande comprimento ou colunas de grande altura que excedam os padrões de comprimento das barras de aço reforçadas.

Conectar estruturas de concreto pré-fabricadas no local de trabalho

Conectar outros componentes de aço (por exemplo, peças ou fundações embutidas) com as barras de reforço.

Trabalho de reparo, ou reconstrução das estruturas de concreto.

Fabricação econômica de barras de reforço (esteiras)

Construções especiais (por exemplo, soldagem de peças de aço inoxidável em áreas de alto risco de corrosão).

O material da barra de reforço

Aço de reforço é distinguido em barras de aço de reforço, estrutura de aço de reforço e reforço de arame.

Neste trabalho somente barras de reforço serão discutidas.

Barras de reforço são distinguidas pelo formato exterior. O objetivo da designação distintiva é:

-Reconhecer que a barra é feita de aço de reforço

-Reconhecer o limite de escoamento mínimo da barra de reforço

-Indicar o fabricante

Todos os aços de reforço, listados na DIN 488, parte 1, tabela 1, são adequados para soldagem.

De acordo com este padrão somente aços de categoria B St 420 S (III S), B St 500S (IV S) e no caso de tecido de reforço (ou reforço de malha) B St 500 M, são especificadas.

Na aplicação prática principalmente B St 500 S é utilizado para aço de reforço.

De acordo com o novo padrão europeu EN 10080 somente a categoria de aço B 500 está disponível (escoamento mínimo 500 N/mm).

Aço de reforço está disponível em faixas de diâmetros de 6mm a 40mm como material de barras. Material de arame também está disponível em diâmetros de 4mm.

A soldabilidade do aço de reforço por uma análise química especial em combinação com o tratamento durante o processo de fabricação.

O tratamento térmico e os tratamentos mecânicos do aço de reforço são distinguidos em:

-Laminados aquecidos sem tratamento térmico adicional

(com micro elementos de liga como, por exemplo, Al, Nb, Ti, V)

– Laminados aquecidos e tratamento térmico direto

(semelhante ao tratamento termomecânico ou tratamento de têmpera e revenimento)

– Forjados a frio (por exemplo, por torção ou alongamento do material da barra).

Exemplo de padrão de designação

Barra de reforço DIN 488 – B St 420 S – 20

Barra de reforço com limite de escoamento mínimo de 420 N/mm e diâmetro nominal de d= 20mm. A letra “S” indica para barras (alemão Stab)

No caso de barras de reforço a categoria do aço é designada por diferentes ângulos de nervuras inclinadas com relação ao eixo da barra e por diferentes distâncias de nervura.

A atual “identificação de fábrica” consiste de uma sequência particular de nervuras “normais” e “espessas”. O “start” da designação é marcado por duas ranhuras espessas, que identificam a barra como tendo sido fabricada em conformidade com a norma NIN 488. Em seguida, os números seguem identificando a nação do fabricante e a planta.

Exemplo (a): país Nº. 1, trabalha Nº. 8

Exemplo (b): país Nº. 5, trabalha Nº. 16

A designação de acordo coma nova norma europeia EN10080 é quase a mesma que na
regulamentação alemã.

Uma lista de fabricantes que produzem barras de reforço de acordo com DIN 488 é publicada pelo “O Instituto de Engenharia de Estruturas”, em Berlim.

Neste momento, a mais (só apenas) usada barra de reforço é a qualidade B St 500 S

Processos de soldagem de barras de reforço

Soldagem metal- arco manual (MMA) 111

Soldagem a arco com metal-gás ativo (MAG) 135

Soldagem por resistência (RA) 24

Soldagem de gás de pressão (GP) 47         

Soldagem a ponto (RP) 21   

(Soldagem de projeção de resistência) 23

Os números de referência de acordo com a EN 24063 (ISO 4063).

Os processos, juntas, e diâmetros aprovados de barras são mostrados na DIN 4099, quadro 1

Metais de adição

Eletrodos revestidos de acordo com a EN 499, eletrodos de fio de acordo com a EN 440 e gases de proteção de acordo com a norma EN 439 pode ser utilizado. Eles devem ser aprovados pelas autoridades ferroviárias alemãs (DB) ou

Marcados com o sinal de “U”, se a construção é usada para o mercado alemão. Eletrodos de acordo com a PT 499 podem ser utilizados como Rutílico, básica ou Rutílico / tipo básico. Eles são limitados a uma máxima recuperação de 160% porque caso contrário, a entrada de calor durante a soldagem pode exceder o nível permitido.

Juntas

Há juntas com carga e sem carga:

Juntas sobreposta

Juntas de Bis sobreposição

Juntas de topo

Juntas em T

Juntas entre as barras de reforço e chapas ou secções

Para este efeito, podem ser usados ​​os seguintes tipos de aço:

-Aço soldável de acordo com EN 10025(S 235, S355)

-Aço inoxidável de acordo coma aprovação geral do Instituto de Engenharia de Estruturas.

Cálculo

As regras para o cálculo das barras de reforço são dadas em aços DIN 1045 seção 18. A utilização da barra de seção transversal da barra depende:

• Processo de soldagem
• Tipo de carga (dinâmica ou carga estática predominante)
• Tipo de junta

Em geral, é possível transmitir a força completa de uma barra se as juntas padronizadas estejam de acordo com a DIN 4099. Um conjunto cruciforme de suporte de carga pode transmitir 30% da força na tensão da barra.

Juntas aprovadas de acordo com DIN 4099 e DIN 1045

Para a escolha da junta de solda apropriada, os regulamentos da DIN 4099 e DIN 1045 devem ser observados.

Processos de soldagem, juntas soldadas e diâmetros de barra nominal permitido de acordo com DIN 4099, a tabela 1.

Processos e aplicações de soldagem permitida de acordo com DIN 1045

Riscos no caso de soldagem de aço de reforço

Durante a soldagem de aço de reforço você deve prestar atenção aos seguintes riscos:

Fratura frágil como resultado do endurecimento

Perda de resistência

Soldar imperfeições

Perda da área da secção transversal da barra por causa de rebaixos

A tabela a seguir deve dar uma visão geral sobre os possíveis riscos

Requerimentos para soldagem de barras de reforço

As empresas, que querem soldar barras de reforço devem ser qualificadas com DIN 4099. Eles precisam de um certificado de verificação de acordo com a norma DIN 4099. Este será dada pela “autoridade de inspeção credenciada”, que é responsável pela forma abrangente de verificação de acordo com a norma DIN 18800 Parte 7.

Requisitos para o certificado de verificação de acordo com a norma DIN 4099 são:

-Coordenador de soldagem, instruído de acordo com a Diretriz DVS 1175 ou o Guideline EWF (Especialista em soldagem, tecnólogo ou engenheiro de soldagem com um treinamento especial para soldagem de aços de reforço)

-Pelo menos dois soldadores por processo com um teste de aprovação de acordo com a norma DIN EN 287 partes 1 e uma educação adicional de acordo com a diretriz DVS 1146 para a soldagem de aços de reforço

-Teste de procedimento de acordo com a norma DIN 4099, tabela 2

Além disso, durante os ensaios de produção de fabricação de solda deve ser soldada a cada semana, de acordo com a norma DIN 4099, tabela 3. Antes de iniciar uma nova produção, no local do primeiro teste de produção a solda deve ser realizada, e testada antes de se iniciar a fabricação.

Questões

Quais são as razões para o aço de reforço?

Como as barras de reforço são marcadas e nomeadas?

Que tipo de processo de soldagem são aplicáveis a barras de reforço?

Que tipos de juntas de soldas são dados em DIN 4099?

Que tipo de riscos você tem de observar na soldagem de aço de reforço?

Quais são os métodos de fabricação de aços de reforço?

Quais são os requerimentos de soldagem de aço de reforço de acordo com DIN 4099? Como pode a soldagem de aço de reforço ser controlada (supervisionada)?

Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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