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Estruturas de sustentação de alta rigidez e resistência são sempre procuradas pelas empresas que trabalham com atividades relacionadas à construção civil ou com a fabricação de algum tipo de produto que necessita de boa armação. Utilizar uma cantoneira abas iguais é uma ótima opção para muitas dessas indústrias, tendo em vista as características deste tipo de produto assim como a cantoneira de aço, ou qualquer de suas formas em carbono que proteja e tem a durabilidade excelente.

A cantoneira abas iguais é uma barra metálica estruturada com abas de tamanhos iguais em um ângulo reto, que apresentam alta durabilidade e resistência contra flexão. Graças ao seu formato, a cantoneira abas iguais é facilmente encaixada em outras cantoneiras e consegue, deste modo, versatilidade e a torna até mesmo um produto mais econômico para muitas empresas.
Cuidados – Uso do Aço ALADIMMETAIS

O aço, como qualquer material estrutural, exige certos cuidados ao ser usado, para que sejam evitadas situações indesejáveis.
Alguns desses cuidados referem-se à corrosão e ao comportamento em situação de incêndio.


Corrosão

A corrosão é um processo espontâneo que reduz gradualmente as espessuras das chapas que formam as seções transversais dos componentes estruturais, que podem se tornar inválidos para as finalidades pretendidas. Como exemplo de dois casos extremos de ocorrência do fenômeno, um em que parte da parede de um pilar com seção tubular circular foi totalmente consumida junto à base e outro em que as chapas da região de uma ligação entre viga e pilar com seção I foram completamente tomadas pela corrosão (nota-se que a espessura das chapas se transformou em várias fatias soltas).

A velocidade de corrosão, medida pela redução da espessura com o tempo, depende da agressividade do ambiente. O processo é mais acelerado em locais com umidade relativa do ar alta, em ambientes poluídos, como os das grandes cidades e os industriais, especialmente quando sujeitos a vapores ácidos, na orla marítima, devido à presença de cloreto de sódio, e junto a piscinas, por causa do cloro.

Uma opção consiste em se usar os chamados aços resistentes à corrosão atmosférica. Tais aços, em virtude de suas composições químicas, apresentam velocidade de corrosão pelo menos quatro vezes inferior à dos demais, e podem, em atmosferas menos agressivas, ser utilizados sem proteção anticorrosiva.


Correto dimensionamento estrutural

Hoje no mercado é muito comum encontrar profissionais que subdimensionam ou superdimensionam suas necessidades conforme a obra, fato este que efetivamente trás prejuízo ao dono da obra. Como cuidado essencial, no tocante ao “bolso” do cliente, faz-se necessário um correto dimensionamento dos perfis e barras de aço ALADIMMETAIS, prezando sempre pela boa aplicação e economia.

Pintura e galvanização

A pintura e a zincagem por imersão a quente ou galvanização a fogo são os procedimentos mais usados para proteção da estrutura contra corrosão.
A galvanização consiste no recobrimento da superfície do aço por uma camada de zinco, obtido pela imersão das peças em grandes cubas com zinco fundido a aproximadamente 450ºC. Caso se queira, o aço galvanizado pode ser pintado.


Comportamento em Situação de Incêndio

Considerando que o aço seja um material incombustível, suas principais propriedades mecânicas degradam-se consideravelmente em altas temperaturas, com a redução da resistência ao escoamento e do módulo de elasticidade com o aumento da temperatura (relação entre a propriedade em temperatura elevada e a propriedade à temperatura ambiente, tomada igual a 20°C).

As reduções de resistência e rigidez se tornam um problema real quando ocorre um incêndio, situação em que a temperatura do aço normalmente supera 400°C, e pode ocorrer um colapso em decorrência da estrutura perder a capacidade de suportar as ações atuantes.

Para uma estrutura submetida a incêndio, a temperatura do aço sob a qual se dá o colapso denomina-se temperatura crítica. Se a estrutura estiver dimensionada para total aproveitamento do material (sem folga), a temperatura crítica situa-se geralmente entre 500°C e 700°C. Na prática, essa temperatura muitas vezes supera os 700°C, pois quase sempre, quando ocorre um incêndio, a estrutura não está sujeita a seu carregamento total, além de ser muito comum existir folgas no dimensionamento.


Reduções de resistência e rigidez do aço com a elevação da temperatura

Em algumas situações, há necessidade de se proteger a estrutura contra incêndio, para que a temperatura atingida pelo aço não alcance seu valor crítico. Tal proteção é feita usando materiais apropriados, normalmente tendo em sua composição gesso, fibras minerais ou produtos cerâmicos. Esses materiais costumam ter a forma de argamassa, a qual é jateada em toda a superfície exposta dos elementos estruturais, ou de placas rígidas, as quais são montadas em volta dos elementos.


Proteção contra incêndio de elementos estruturais

Alvenarias contornando pilares e embutimento de pilares e vigas em concreto são proteções clássicas. As alvenarias em volta dos pilares continuam sendo muito usadas até hoje, ao passo que o embutimento de elementos em concreto é pouco racional e praticamente não é mais empregado.


Proteções clássicas contra incêndio da estrutura de aço

Quando o prédio possui estrutura metálica aparente, e essa estrutura precisa ser protegida contra incêndio, para atender a exigências arquitetônicas pode ser usada tinta intumescente. Tal tinta, aplicada em película de 55 micrometros a 2500 micrometros de espessura, ao ser submetida ao calor, tem sua espessura aumentada entre 20 e 30 vezes, passa a apresentar um aspecto esponjoso e funciona como eficiente material de proteção contra incêndio.
Além disso, permite que sobre ela seja aplicada uma pintura de acabamento, de modo que a estrutura fique com a cor final desejada.
Uma maneira de reduzir o problema é o uso de aços resistentes ao fogo que, em virtude de suas composições químicas, apresentam degradação das propriedades mecânicas com a elevação da temperatura menos acentuada que a dos demais aços.
Assim, a proteção contra incêndio pode ser eliminada ou, na pior das hipóteses, reduzida.
No entanto, em praticamente todo o mundo, esses aços apresentam custo pouco competitivo e têm sido raramente empregados.
Dicas

O aço, como qualquer material estrutural, exige certos cuidados ao ser usado, para que sejam evitadas situações indesejáveis. Alguns desses cuidados referem-se à corrosão e ao comportamento em situação de incêndio.

Corrosão

A corrosão é um processo espontâneo que reduz gradualmente as espessuras das chapas que formam as seções transversais dos componentes estruturais, que podem se tornar inválidos para as finalidades pretendidas. Como exemplo de dois casos extremos de ocorrência do fenômeno, um em que parte da parede de um pilar com seção tubular circular foi totalmente consumida junto à base e outro em que as chapas da região de uma ligação entre viga e pilar com seção I foram completamente tomadas pela corrosão (nota-se que a espessura das chapas se transformou em várias fatias soltas).

A pintura e a zincagem por imersão a quente ou galvanização a fogo são os procedimentos mais usados para proteção da estrutura contra corrosão. A galvanização consiste no recobrimento da superfície do aço por uma camada de zinco, obtido pela imersão das peças em grandes cubas com zinco fundido a aproximadamente 450ºC. Caso se queira, o aço galvanizado pode ser pintado.

Pintura e galvanização

A velocidade de corrosão, medida pela redução da espessura com o tempo, depende da agressividade do ambiente. O processo é mais acelerado em locais com umidade relativa do ar alta, em ambientes poluídos, como os das grandes cidades e os industriais, especialmente quando sujeitos a vapores ácidos, na orla marítima, devido à presença de cloreto de sódio, e junto a piscinas, por causa do cloro.

Uma opção consiste em se usar os chamados aços resistentes à corrosão atmosférica. Tais aços, em virtude de suas composições químicas, apresentam velocidade de corrosão pelo menos quatro vezes inferior à dos demais, e podem, em atmosferas menos agressivas, ser utilizados sem proteção anticorrosiva.

Comportamento em Situação de Incêndio

Embora o aço seja um material incombustível, suas principais propriedades mecânicas degeneram-se consideravelmente em altas temperaturas, com a redução da resistência ao escoamento e do módulo de elasticidade com o aumento da temperatura (relação entre a propriedade em temperatura elevada e a propriedade à temperatura ambiente, tomada igual a 20°C).

As reduções de resistência e rigidez se tornam um problema real quando ocorre um incêndio, situação em que a temperatura do aço normalmente supera 400°C, e pode ocorrer um colapso em decorrência da estrutura perder a capacidade de suportar as ações atuantes.

Para uma estrutura submetida a incêndio, a temperatura do aço sob a qual se dá o colapso denomina-se temperatura crítica. Se a estrutura estiver dimensionada para total aproveitamento do material (sem folga), a temperatura crítica situa-se geralmente entre 500°C e 700°C. Na prática, essa temperatura muitas vezes supera os 700°C, pois quase sempre, quando ocorre um incêndio, a estrutura não está sujeita a seu carregamento total, além de ser muito comum existir folgas no dimensionamento.

Reduções de resistência e rigidez do aço com a elevação da temperatura

Em algumas situações, há necessidade de se proteger a estrutura contra incêndio, para que a temperatura atingida pelo aço não alcance seu valor crítico. Tal proteção é feita usando materiais apropriados, normalmente tendo em sua composição gesso, vermiculita, fibras minerais ou produtos cerâmicos. Esses materiais costumam ter a forma de argamassa, a qual é jateada em toda a superfície exposta dos elementos estruturais, ou de placas rígidas, as quais são montadas em volta dos elementos. No primeiro caso, a proteção é denominada tipo contorno, e no segundo, tipo caixa.

Proteção contra incêndio de elementos estruturais

Alvenarias contornando pilares e embutimento de pilares e vigas em concreto são proteções clássicas. As alvenarias em volta dos pilares continuam sendo muito usadas até hoje, ao passo que o embutimento de elementos em concreto é pouco racional e praticamente não é mais empregado.

Proteções clássicas contra incêndio da estrutura de aço

Quando o prédio possui estrutura metálica aparente, e essa estrutura precisa ser protegida contra incêndio, para atender a exigências arquitetônicas pode ser usada tinta intumescente. Tal tinta, aplicada em película de 55 micrometros a 2500 micrometros de espessura, ao ser submetida ao calor, tem sua espessura aumentada entre 20 e 30 vezes, passa a apresentar um aspecto esponjoso e funciona como eficiente material de proteção contra incêndio, conforme ilustra a figura 1.24. Além disso, permite que sobre ela seja aplicada uma pintura de acabamento, de modo que a estrutura fique com a cor final desejada. Como exemplo, no Centro Empresarial do Aço foi usado este tipo de tinta, com pintura de acabamento na cor prata metálico.

Uma maneira de reduzir o problema é o uso de aços resistentes ao fogo que, em virtude de suas composições químicas, apresentam degenerescência das propriedades mecânicas com a elevação da temperatura menos acentuada que a dos demais aços. Assim, a proteção contra incêndio pode ser eliminada ou, na pior das hipóteses, reduzida. No entanto, em praticamente todo o mundo, esses aços apresentam custo pouco competitivo e têm sido raramente empregados.
Os metais ferrosos mais comuns são o aço, o ferro fundido e o ferro laminado. Esses metais são ligas de ferro e carbono, que podem ainda apresentar na sua composição elementos como fósforo, manganês, silício, cobre, enxofre, entre outros. A rigor, possuem uma porcentagem de ferro superior a 90%, daí a denominação de metais ferrosos, uma porcentagem máxima de carbono de 5%, com os demais elementos aparecendo em porcentagens relativamente reduzidas.

O ferro laminado é quase um aço com baixo teor de carbono (inferior a 0,12%), distinguindo-se deste apenas por possuir cerca de 3% de escória. Essa escória, caracterizada por pequenas partículas misturadas à massa do metal, se apresenta na forma de fibras, devido às operações de laminação. O ferro laminado possui uma resistência à tração que atinge no máximo 350 MPa na direção das fibras e 320 MPa na direção perpendicular às fibras e uma resistência à compressão que, assim como o ferro fundido, se situa entre duas e quatro vezes a resistência à tração.

No Brasil, as estruturas metálicas e aços laminados são muito empregados em galpões industriais, plataformas petrolíferas, edificações comerciais baixas, como centros de compras, revendedoras de veículos, etc., ginásios de esportes, construções para eventos, espetáculos e feiras e torres de transmissão de energia elétrica e de telecomunicações. No entanto, seu uso ainda é relativamente pequeno nas pontes e muito reduzido em edifícios altos residenciais, comerciais e públicos, possuindo nesses tipos de obra enorme potencial de crescimento.

A engenharia brasileira encontra-se capacitada para levar adiante as obras mais ousadas com estruturas de aço e a industria nacional do setor pode fornecer todos os produtos necessários. O país é um dos grandes produtores mundiais de aço, possuindo usinas siderúrgicas reconhecidas internacionalmente, muitas das quais fabricam, além do próprio aço, também perfis estruturais.

A seguir, serão apresentadas algumas das principais vantagens da utilização do aço como material estrutural.

Elevada Resistência

O aço é o material estrutural que possui maior índice de resistência (relação entre resistência e peso específico).
Assim, os componentes de aço possuem menores dimensões que aqueles fabricados com outros materiais.

Comparação entre pilares comprimidos de aço e de concreto armado
Seja agora uma viga biapoiada com 5 m de vão, sobreposta por uma laje de concreto e submetida a uma carga de cálculo uniformemente distribuída de 20 kN/m.
Pode-se usar para essa viga um perfil I de aço de 200 x100 x 6,3 x 8,0 mm (área da seção transversal de 28 cm2 e peso total de 1,1 kN). Se a viga fosse de concreto armado, teria largura de 200 mm e altura de 500mm (área da seção transversal de 1000 cm2 e peso total de 13 kN).
Se o vão da viga passasse para 15 m e a carga para 70 kN/m, o perfil de aço poderia ter dimensões de 800 x 400 x 8,0 x 19,0 mm (área da seção transversal de 213 cm2 e peso total de 25 kN) e a seção de concreto armado teria largura de 400 mm e altura de 1500 mm (área da seção transversal de 6000 cm2 e peso total de 225 kN).
Vão de 5 m e carga de 20 kN/m Vão de 15 m e carga de 70 kN/m

Comparação entre vigas de aço e de concreto armado

A estrutura de aço é, portanto, a mais adequada nas obras onde se necessita vencer grandes vãos como é o caso, por exemplo, de ginásios de esportes, centros de compras, pontes, galpões e hangares, ou grandes alturas, como nos edifícios altos e torres de transmissão de energia e de telecomunicações. Além disso, devido ao menor peso próprio da estrutura, o uso do aço é vantajoso quando as condições do solo são pouco favoráveis para a fundação.

Elevada Ductilidade

Os aços estruturais são materiais que possuem elevada ductilidade (a deformação antes do rompimento se situa entre 15% e 25%), o que faz com que sejam resistentes a choques bruscos e, em pontos de alta concentração de tensões, que estas se redistribuam pelo corpo.

Aproximação entre Teoria e Realidade

Como o aço é um material homogêneo e praticamente isotrópico, suas características são bem definidas. Assim consegue-se uma aproximação muito boa entre seu comportamento estrutural definido teoricamente e o que efetivamente ocorre na prática.

4. Facilidade de Reforço e Ampliação

Uma obra executada com estrutura de aço, caso necessário, pode ser facilmente reforçada ou ampliada. Como um exemplo de reforço, tem-se chapas soldadas nas mesas de um pilar para aumentar sua capacidade de resistir às ações atuantes. Como exemplo de ampliação de um galpão, pela construção de mais um vão adicional, cuja viga é ligada por meio de parafusos a um pilar existente.

Possibilidade de Reaproveitamento

A estrutura metálica, principalmente quando as ligações forem parafusadas e não existirem lajes de concreto, pode ser desmontada e reaproveitada.

Rapidez de Execução

Como a estrutura metálica é composta de peças pré-fabricadas, a montagem pode ser executada com grande rapidez, o que permite que se termine a obra em um prazo menor.
 

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