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Materiais: Aços para Armadura Apresentação O concreto armado se tornou um material largamente difundido na construção civil devido à atuação conjunta do aço e do concreto para resistir às solicitações impostas. A facilidade no molde do concreto e a resistência do aço permitem a realização das mais diversas formas arquitetônicas e seu funcionamento é garantido pela aderência entre os dois materiais. Ao contrário do concreto, que pode possuir elevada resistência à compressão, mas muito baixa resistência à tração, o aço possui elevada resistência tanto à tração quanto à compressão, podendo absorver esses esforços juntamente com o concreto ou ainda ser utilizado para solidarizar elementos distintos de modo que possam funcionar como um todo. Desse modo, conhecer o comportamento das armaduras de aço e suas propriedades é de extrema importância no dimensionamento dos elementos estruturais para assegurar o funcionamento da estrutura. Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai conhecer o processo de fabricação do aço, os tipos de aço que podem ser utilizados para concreto armado e suas propriedades. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer o processo de fabricação do aço.• Identificar os tipos de aço utilizados para concreto armado.• Avaliar as propriedades do aço para armadura.• Desafio Você é o engenheiro calculista de uma empresa de cálculo estrutural e recebeu uma iga biapoiada que recebe a reação de uma laje como carregamento contínuo em seu vãov e deve ser dimensionada em concreto armado. Sabendo que esse carregamento faz com que suas fibras superiores sejam comprimidas e suas fibras inferiores tracionadas, responda: a) Em que local da viga você disporia as armaduras longitudinais de equilíbrio? b) Que análise deve ser feita para saber se esse tipo de armadura não é necessário em mais de um local da viga? c) Graças a que propriedade do aço elas poderiam ser utilizadas para auxiliar o concreto na absorção dos esforços? Infográfico Os produtos de aço para concreto armado podem ser divididos em barras, fios, telas de aço soldado e arame recozido. Veja no infográfico um esquema do processo de fabricação do aço para armaduras de concreto armado. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/18b48bbe-91a0-4533-b69b-0a07b0accfdf/8acb5cda-00ef-4306-bec2-0241633cbb04.png Conteúdo do livro Diferentemente do concreto, para o qual deve ser realizado um controle tecnológico desde a sua dosagem até a sua execução para garantir que ele atinja a resistência e as propriedades almejadas, o aço é produzido em usinas siderúrgicas e pode ser comandado conforme as suas classes de resistência, sem necessidade de verificação desta posteriormente, além de ser um material reciclável, o que possibilita sua fabricação com adições de sucata metálica. No concreto armado, sua função principal é a de resistir aos esforços de tração que não podem ser absorvidos pelo concreto. Por possuir coeficientes de dilatação da mesma ordem de grandeza e com a aderência entre os dois materiais garantida, o aço é protegido da corrosão pela camada de concreto e pode desempenhar sua função de agregar resistência aos elementos, que não poderiam ser resistidos somente pelo concreto. Acompanhe o capítulo Materiais: aços para armadura, base teórica desta Unidade de Aprendizagem. Boa leitura! Concreto Armado Liana Parizotto Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094 P231c Parizotto, Liana. Concreto armado / Liana Parizotto. – Porto Alegre : SAGAH, 2017. 220 p. : il. ; 22,5 cm. ISBN 978-85-9502-090-0 1. Concreto armado – Engenharia civil. I. Título. CDU 624.012.45 Revisão técnica: Shanna Trichês Lucchesi Mestre em Engenharia de Produção (UFRGS) Professora do curso de Engenharia Civil (FSG) Iniciais_Concreto armado.indd 2 09/06/2017 17:36:38 Materiais: aço para armadura Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer o processo de fabricação do aço. Identi� car os tipos de aço utilizados para concreto armado. Avaliar as propriedades do aço para armadura. Introdução O concreto armado se tornou um material muito difundido na construção civil devido à atuação conjunta do aço e do concreto para resistir às solici- tações impostas. A facilidade no molde do concreto e a resistência do aço permitem a realização das mais diversas formas arquitetônicas, com seu funcionamento sendo garantido pela aderência entre os dois materiais. Ao contrário do concreto, que talvez tenha elevada resistência à com- pressão, mas muito baixa resistência à tração, o aço apresenta elevada resistência tanto à tração quanto à compressão, podendo absorver esses esforços junto com o concreto, ou ainda ser utilizado para solidarizar elementos distintos de modo que funcionem como um todo. Assim, conhecer o comportamento das armaduras de aço e suas propriedades é de extrema importância no dimensionamento dos elementos estruturais para assegurar o funcionamento da estrutura. Neste capítulo você vai conhecer o processo de fabricação do aço, os tipos de aço que podem ser utilizados para concreto armado e suas propriedades. Processo de fabricação do aço O aço é um produto siderúrgico resultante da mistura de ferro-gusa (obtido de minério de ferro), ligas metálicas, cal e oxigênio. Às vezes a sucata metálica U2_C08_ Concreto armado.indd 117 09/06/2017 15:15:29 também é utilizada em substituição ao ferro-gusa. O aço usado para armaduras de concreto armado em geral é fabricado com sucata metálica, pelo seu menor custo, pela sua maior disponibilidade e por sua possibilidade de reciclagem. O processo de fabricação de aços para a construção civil é bastante semelhante no mundo todo no que diz respeito às matérias-primas, ao processo de fabricação e aos equipamentos utilizados (ARCELORMITTAL, 2017). Matéria-prima Retalhos de chapas metálicas, latarias de carros, peças removidas durante a usinagem, peças de aço e ferro em desuso, etc., compõem a sucata, que é a principal matéria-prima utilizada na confecção de barras e fi os de aço. Por ser constituída de metais como níquel, cromo e estanho, os aços feitos com sucata apresentam características mecânicas superiores àquelas obtidas pelo uso de minério de ferro. Além da sucata, a matéria-prima pode ser ferro-gusa (obtido de minérios de ferro), que fornece carbono, ferro e silício ao produto. Também são usadas ligas de ferro (para o ajuste da composição), cal (para a retenção das impurezas e a proteção do forno de ataques químicos), e oxigênio (como fonte de calor e redução do carbono presente no aço) (ARCELORMITTAL, 2017). Aciaria Aciaria é o nome do local (usina siderúrgica) em que se encontram os equi- pamentos que transformam a sucata em aço. Veja na Figura 1 o fl uxo de produção de aço em uma aciaria, com a indicação dos principais proces- sos. O início do processo ocorre com a sucata (1) sendo pesada em cestões (2), com a proporção de cada material dependendo do tipo de aço que será produzido. O forno então é carregado (3) e aquecido a uma temperatura de aproximadamente 1600°C, sendo feitos ajustes de composição química. O aço líquido é então descarregado em uma panela (4) que vai ao forno (5) para deixar homogênea a temperatura e a composição química do aço e eliminar as impurezas. As amostras são enviadas ao laboratório para análise, com sua composição química determinada em questão de minutos, e ajustes são feitos, caso necessário. O aço líquido pronto vai para o processo fi nal da aciaria, o lingotamento contínuo (6). Dependendo da utilização, são produzidos tarugos (barras de aço com seção quadrada) com comprimento defi nido de acordo com o uso. Nas lingoteiras, o aço inicia o seu processo de solidifi cação, que é completado com a borrifaçãode água diretamente sobre a superfície sólida. Concreto armado 118 U2_C08_ Concreto armado.indd 118 09/06/2017 15:15:29 O material então é cortado por tesouras (7) ou maçarico, dando origem aos tarugos, que vão para o leito de resfriamento (8). É feita a inspeção para verifi car as dimensões e, após aprovados, os tarugos são devidamente identifi cados, podendo ser armazenados ou laminados a quente, na sequência, aproveitando a sua temperatura (ARCELORMITTAL, 2017). Figura 1. Fluxo de produção em uma aciaria. Fonte: ArcelorMittal (2017). Laminação a quente A laminação é o processo que transforma os tarugos em barras retas ou rolos (bobinas) lisos ou nervurados. Os tarugos que saem da aciaria são novamente aquecidos de 1000 a 1200°C em fornos, para então serem laminados. O processo é divido em 3 etapas (ARCELORMITTAL, 2017): desbaste: os tarugos são conformados entre cilindros, tendo sua seção reduzida e seu comprimento aumentado; preparação (intermediário): os tarugos sofrem novos desbastes e já apresentam o formato de barra laminada; 119Materiais: aço para armadura U2_C08_ Concreto armado.indd 119 09/06/2017 15:15:30 acabamento: a pressão de dois cilindros marca nervuras, caso existam, e gravações nas barras. Trefilação e laminação a frio A trefi lação ou a laminação a frio são os processos que transformam os rolos de fi o-máquina, provenientes da laminação a quente, em fi os lisos ou nervura- dos. O material submetido a esses processos tem sua microestrutura alterada por meio do encruamento de grãos, elevando suas propriedades mecânicas e reduzindo sua ductilidade. Independentemente do processo, os produtos possuem as mesmas propriedades mecânicas (ARCELORMITTAL, 2017). O material que vem da laminação a quente é liso (rolo de fio-máquina). Ele é desenrolado e sofre redução de diâmetro ao passar por fieiras (trefilação) ou por roletes (laminação a frio) de diâmetros diferentes até que seja obtido o tamanho da bitola desejada. Após todas as reduções, o material passa por mais um sistema de roletes entalhadores para aplicar os detalhes superficiais nos fios (ARCELORMITTAL, 2017). Aço para armaduras de concreto armado O concreto armado é o material formado pela associação do concreto com armaduras (elementos de aço) inseridas em seu interior, sendo utilizado para construir estruturas sujeitas a diferentes tipos de esforços. Embora o concreto seja um material com elevada resistência à compressão, ele oferece baixa resistência à tração. O aço, por sua vez, cumpre a função de absorver os esforços de tração, servindo também para resistir às tensões de compressão. As principais normas brasileiras que abordam as armaduras usadas em estruturas de concreto armado são a norma ABNT NBR 7480:2007, “Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado – Especificação” e a norma ABNT NBR 7481:1990, “Tela de aço soldada – Armadura para concreto”. As armaduras para estruturas de concreto armado podem ser, de acordo com as normas citadas: barras: peças obtidas por laminação a quente, com diâmetro nominal igual ou superior a 6,3 milímetros; fios: peças obtidas por trefilação ou laminaçãoa frio, com diâmetro nominal igual ou inferior a 10 milímetros; Concreto armado 120 U2_C08_ Concreto armado.indd 120 09/06/2017 15:15:30 malhas ou telas: peças constituídas de fios de aço sobrepostos e sol- dados em todos os pontos de contato. Barras e fios de aço – configurações geométricas e algumas propriedades O que difere as barras de fi os é seu processo de fabricação: as barras são obtidas exclusivamente por laminação a quente, ao passo que os fi os são obtidos por trefi lação ou laminação a frio. Dependendo do valor característico da resistência ao escoamento do aço (fyk), as barras são classifi cadas em duas categorias: CA-25 e CA-50. Os fi os possuem apenas uma categoria: CA-60. O termo “CA” é a abreviatura para “concreto armado”, e o número que o segue indica o valor da resistência em kN/cm² ou kgf/mm². O aço CA-50, por exemplo, apresenta resistência ao escoamento de 50 kN/cm², o que equivale a 500 MPa. A superfície das barras e dos fios de aço, dependendo da configuração (lisas, nervuradas ou entalhadas), influencia na capacidade de aderência entre o concreto e o aço, pois apresentam diferentes rugosidades, mensuradas por meio de coeficientes de conformação superficial (η). As barras podem ser tanto lisas quanto nervuradas, enquanto os fios podem ser lisos, nervurados e ainda entalhados. De acordo com a ABNT NBR 7480:2007, são apresentadas as configurações para cada categoria: CA-25: as barras dessa categoria devem ter superfície obrigatoriamente lisa, sem qualquer tipo de nervura ou entalhe; o coeficiente de conformação superficial vale 1; CA-50: as barras dessa categoria precisam ter superfície obrigatoriamente nervurada, sendo que as nervuras têm de ser transversais oblíquas; o coeficiente de conformação superficial deve ser, no mínimo, igual a 1,5 para barras com 10 milímetros ou mais, e igual a 1 para diâmetros menores; CA-60: os fios podem ser lisos, entalhados ou nervurados; o coeficiente de conformação superficial deve ser, no mínimo, igual a 1,5 para fios com 10 milímetros, e igual a 1 para diâmetros menores. Veja na Figura 2 os dois tipos de barras de aço, lisa (CA-25) e nervurada (CA-50). 121Materiais: aço para armadura U2_C08_ Concreto armado.indd 121 09/06/2017 15:15:31 Figura 2. Exemplo de barras de aço (lisa e nervurada). Fonte: Supachai_Sup/Shutterstock.com. As barras e os fios de aço têm de ser fornecidos com um comprimento de 12 metros, admitida uma tolerância de 1% para mais ou para menos. No entanto, é possível solicitar outros tamanhos, mediante acordo entre consumidor e fornecedor. A massa específica do aço deve ser de 7850 kg/m³. A massa linear nominal das barras e dos fios, em kg/m, é especificada em tabelas da ABNT NBR 7480:2007, junto com a tolerância permitida por unidade de comprimento na fabricação. As tabelas ainda apresentam os valores nominais da área da seção transversal e o perímetro para cada diâmetro. No caso das barras, os diâmetros vão de 6,3 a 40 mm, e, para os fios, de 2,4 a 10 mm (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2007). É muito importante verificar as bitolas (diâmetros) das barras e dos fios, pois valores de massa linear inferiores aos previstos por norma podem comprometer a resistência mecânica, já que a área da seção fica diminuída. As barras e os fios de aço apresentam requisitos, além dos relacionados com as propriedades mecânicas, referentes à soldabilidade, quando ela for requerida. De acordo com a norma ABNT NBR 6118:2014, “Projeto de es- truturas de concreto – Procedimento”, para que um aço seja considerado soldável, sua composição precisa estar de acordo com o proposto na norma ABNT NBR 8965:1985. Concreto armado 122 U2_C08_ Concreto armado.indd 122 09/06/2017 15:15:31 Para saber mais sobre as barras de aços soldáveis para armaduras de concreto armado, leia a norma ABNT NBR 8965:1985 – Barras de aço CA 42 S com características de soldabilidade destinadas a armaduras para concreto armado – Especificação. Telas de aço As telas de aço são um tipo de armadura pré-fabricada composta por uma rede de malhas retangulares formadas por fi os de aço sobrepostos longitudinal e transversalmente, com todos os seus pontos de contato soldados pelo processo de caldeamento. O uso de telas de aço se mostra uma solução rápida e prática para lajes, pisos, calçamentos, etc., aliando agilidade com qualidade, além de vantajosa economicamente, pois há a redução de tempo de execução e de mão de obra, assim como a diminuição de perdas por corte. Específica para telas de aço para armadura de concreto armado, a norma ABNT NBR 7481:1990, assim, ela apresenta algumas notações que não são mais utilizadas, como a divisão de barras e fios em classe A e B, segundo o processo de fabricação. O aço CA-50 não é mais dividoem CA-50A e CA-50B. A classe A indicava que a fabri- cação era pelo processo de laminação a quente, e a classe B, que a fabricação era por laminação a frio ou trefilação. Atualmente, o CA-50 é usado apenas para a fabricação de barras, e o CA-60, para a fabricação de fios de telas de aço. Em se tratando de telas, é possível ter uma armadura principal e uma secundária. A armadura principal é aquela que possui maior seção de fios por metro, e a armadura secundária é aquela que apresenta a menor, ambas consideradas na direção do cálculo (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NOR- MAS TÉCNICAS, 1990). 123Materiais: aço para armadura U2_C08_ Concreto armado.indd 123 09/06/2017 15:15:32 Propriedades mecânicas de barras e fios de aço As propriedades mecânicas dos aços são a resistência mecânica, a elastici- dade, a dureza e a ductilidade, e dependem da sua composição química, do tratamento químico e do processamento. De acordo com a norma ABNT NBR 6118:2014, “Projeto de estruturas de concreto – Procedimento”, na falta de ensaios ou valores especifi cados pelo fabricante, é possível admitir o módulo de elasticidade do aço de armadura igual a 210 GPa. Para obter propriedades mecânicas mais importantes, alguns ensaios mais específi cos são necessários, os quais são descritos a seguir. Ensaio de tração O ensaio de tração é usado como medida de resistência mecânica do material, devendo ser realizado de acordo com a norma ABNT NBR ISO 6892-1:2013, “Materiais metálicos – Ensaio de tração”. O ensaio consiste em aplicar uma força axial de tração em barras e fi os de aço de modo a aumentar o seu comprimento, utilizando equipamentos adequados. Esse ensaio determina 3 propriedades: a resistência característica ao escoamento, o limite de resistência e o alongamento. A propriedade mais importante é a resistência ao escoamento, pois o seu valor limite vai indicar qual é a carga que a barra ou o fio deverá suportar sem apresentar deformações permanentes. Superado o valor limite de escoamento, a armadura ficará danificada e a estrutura estará vulnerável (ARCELOR- MITTAL, 2017). Os diagramas tensão-deformação de barras e fios de aço que você vê na Figura 3 representam o ensaio de tração do aço. O primeiro diagrama, para aços laminados a quente (barras de CA-25 e CA-50), apresenta um patamar de escoamento bem definido, sendo facilmente identificada a resistência ao escoamento do aço (fy). Note que isso não ocorre no segundo diagrama, que representa os aços trefilados a frio (fios de CA-60) e cuja resistência ao escoamento é definida como o valor correspondente à deformação residual de 2‰ (0,2%), conforme indicado na figura (BASTOS, 2014). Concreto armado 124 U2_C08_ Concreto armado.indd 124 09/06/2017 15:15:32 Figura 3. Exemplo de diagramas tensão-deformação para barras e fios, respectivamente. Fonte: Bastos (2014, p.). De acordo com a ABNT NBR 7480:2007, é possível definir a resistência de escoamento por um patamar no diagrama tensão-deformação ou ainda calculá- -la por meio do valor de tensão perante carga equivalente a uma deformação permanente de 0,2%. Ainda é possível calcular pelo valor de tensão perante carga equivalente a uma deformação permanente de 0,5%, sendo adotado o resultado obtido para o primeiro valor de deformação permanente, em caso de divergência. Como os diagramas da Figura 3 são obtidos apenas por meio de ensaios, a ABNT NBR 6118:2014 permite o uso de um diagrama simplificado para o cálculo nos estados limites de serviço e último (ELS e ELU) para aços com ou sem patamar de escoamento. Veja na Figura 4 o diagrama tensão-deformação simplificado dos aços, tanto para tração quanto para compressão, sendo fyk a resistência característica ao escoamento do aço de armadura passiva, e fyd a resistência de cálculo ao escoamento do aço de armadura passiva (ASSO- CIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2014). 125Materiais: aço para armadura U2_C08_ Concreto armado.indd 125 09/06/2017 15:15:32 Figura 4. Diagrama tensão-deformação para aços de armaduras passivas. Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (2014, p. 29). Veja na Tabela 1, da ABNT NBR 7480:2007, as propriedades mecânicas exigíveis de barras e fios de aço destinados a armaduras de estruturas de con- creto armado. São apresentados os valores obtidos por meio do ensaio de tração e também referentes ao ensaio de dobramento, apresentado no item a seguir. Concreto armado 126 U2_C08_ Concreto armado.indd 126 09/06/2017 15:15:33 Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (2007, p. 12). Tabela 1. Propriedades mecânicas exigíveis de barras e fios de aço para armaduras. Ensaio de dobramento O ensaio de dobramento é utilizado como medida da ductilidade do material, devendo ser realizado de acordo com a norma ABNT NBR ISO 7438:2016, “Materiais metálicos – Ensaio de dobramento”. O ensaio consiste em subme- ter um corpo de prova a um dobramento de 180° em torno de um pino com diâmetro padronizado e visa a reproduzir as situações às quais os materiais estarão submetidos em obra. As barras e os fi os de aço são aprovados quando não apresentam quebra ou fi ssura na região dobrada. Veja na Tabela 1, apre- sentada anteriormente, a proporção da bitola que o pino deve ter em relação ao diâmetro da barra ou fi o ensaiado para cada tipo de aço para a realização do ensaio (ARCELORMITTAL, 2017). 127Materiais: aço para armadura U2_C08_ Concreto armado.indd 127 09/06/2017 15:15:33 1. Com relação ao processo de fabricação do aço e sua matéria- prima, assinale a resposta correta: a) O aço é um produto siderúrgico gerado da mistura de ferro-gusa (obtido de minério de ferro), ligas metálicas, cal e oxigênio. Nenhum desses componentes pode ser substituído por outro, pois o aço pode perder suas propriedades características. b) Aciaria é o nome do local onde são fornecidos os aços para revenda. c) O material submetido ao processor de trefilação ou laminação a frio tem sua microestrutura alterada por meio do encruamento de grãos. d) Na etapa do desbaste, no processo de laminação a quente, os tarugos são conformados entre cilindros, tendo sua seção aumentada e seu comprimento reduzido. e) Na etapa de acabamento, no processo de laminação a quente, os cilindros garantem a superfície lisa, característica das barras. 2. Com relação à superfície do aço para armadura de concreto armado e suas categorias, assinale a resposta correta: a) Os fios CA-25 devem ter superfície obrigatoriamente lisa, sem qualquer tipo de nervura ou entalhe. b) A sigla “CA” significa “concreto armado” e o número que acompanha esta sigla caracteriza o diâmetro da barra ou do fio. Por exemplo: aço CA-25 são armaduras para concreto armado de 25 mm de diâmetro. c) As barras da categoria CA-50 devem ter superfície obrigatoriamente nervurada, sendo que as nervuras devem ser transversais e oblíquas. d) A categoria CA-60 é composta somente por fios de superfície lisa, devido aos seus pequenos diâmetros que podem chegar a, no máximo, 10 mm. e) As barras comportam diâmetros superiores aos fios. Os fios atingem, no máximo, 10 mm de diâmetro, que é o diâmetro mínimo comportado pelas barras. 3. Conforme o tipo de aço, sua disposição e suas características, assinale a afirmação correta: a) A massa específica do aço pode variar de 5000 a 7850 kg/m3. b) As telas de aço, também conhecidas como malhas, são constituídas de fios de aço sobrepostos e soldados em todos os pontos de contato. c) As barras e os fios de aço são fornecidos apenas em comprimentos de 12 m, admitida uma tolerância de 1% para mais ou para menos. d) As telas possuem sempre a mesma seção de fios por metro nas suas duas direções. e) Os diâmetros dos fios variam de 2,4 a 10 mm, e os diâmetros das Concreto armado 128 U2_C08_ Concreto armado.indd 128 09/06/2017 15:15:34 barras variam de 6,3 a 40 mm. Sua verificação não é necessária, visto que são padronizados. 4. Comrelação às propriedades das barras e dos fios de aço e aos ensaios realizados para verificá-las, assinale a resposta correta: a) O ensaio de tração do aço consiste em aplicar uma força axial de tração em barras e fios de aço de modo a aumentar o seu comprimento. b) O módulo de elasticidade do aço pode ser admitido como 500 GPa, tanto para fios quanto para barras. c) A propriedade mais importante do aço é a resistência limite, obtida pelo ensaio de tração. Com o valor dessa resistência são dimensionados os elementos estruturais em concreto armado. d) Pelo ensaio de tração, são elaborados diagramas de tensão-deformação do aço, no qual é possível identificar apenas a resistência limite do aço na ruptura. e) No ensaio de dobramento, as barras e os fios são aprovados quando não apresentam quebra ou fissura na região dobrada, independentemente do diâmetro do pino de dobramento utilizado. 5. As armaduras para concreto armado podem ter diferentes funções no elemento. Conforme suas funções e os tipos de armadura, assinale a alternativa correta: a) As armaduras longitudinais alocadas ao longo do elemento estrutural para resistir aos esforços de tração são armaduras de equilíbrio geral da estrutura. b) As armaduras longitudinais superiores de uma viga são consideradas armaduras auxiliares, pois servem para manter o estribo na posição. c) As armaduras de suspensão, alocadas em cruzamentos de vigas quando uma viga se apoia sobre a outra, são consideradas armaduras de equilíbrio geral, visto que buscam o equilíbrio da reação de uma viga sobre a outra. d) As armaduras de pele são armaduras auxiliares que têm a função de impedir a ocorrência de fissuração exagerada, sendo utilizadas em vigas com altura maior que 40 cm. e) Os estribos presentes em vigas têm a função de equilíbrio local, enquanto os estribos presentes em pilares têm a função de equilíbrio geral da estrutura. 129Materiais: aço para armadura U2_C08_ Concreto armado.indd 129 09/06/2017 15:15:35 ARCELORMITTAL. Manual do processo de fabricação de CA50S, CA25 e CA60 nervurado. Belo Horizonte: ArcelorMittal, 2017. Disponível em: <http://longos.arcelormittal. com.br/pdf/produtos/construcao-civil/outros/manual-fabricacao-ca-50-ca-60.pdf>. Acesso em: 08 abr. 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6118:2014. Projeto de estruturas de concreto – procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7480:2007. Aço destinado para estruturas de concreto armado – especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2007. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7481:1990. Tela de aço soldada – armadura para concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 1990. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8965:1985. Barras de aço CA 42 S com características de soldabilidade destinadas a armaduras para concreto armado – Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 1985. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR ISO 6892-1:2013. Versão corrigida:2015. Materiais metálicos — Ensaio de Tração. Parte 1: Método de ensaio à temperatura ambiente. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR ISO 7438:2016. Materiais metálicos — Ensaio de dobramento. Rio de Janeiro: ABNT, 2016. BASTOS, P. S. S. Estruturas de concreto armado. São Paulo: UNESP, 2014. Disponível em: <http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/pag_concreto1.htm>. Acesso em: 10 abr. 2017. Leituras recomendadas PFEIL, W. Concreto armado 1: introdução. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1988. PINHEIRO, L. B.; MUZARDO, C. D.; SANTOS, S. P. Estrutura de concreto: capítulo 2. Cam- pinas: Unicamp, 2004. Disponível em: <http://www.fec.unicamp.br/~almeida/ec702/ EESC/Concreto.pdf>. Acesso em: 07 abr. 2017. Concreto armado 130 U2_C08_ Concreto armado.indd 130 09/06/2017 15:15:35 Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual da Instituição, você encontra a obra na íntegra. Conteúdo: Dica do professor O vídeo apresenta as diversas funções que as armaduras podem exercer como parte de um elemento estrutural de concreto armado. Assista! Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/9e9376f2f4e1ce16817d24cabf4f8530 Exercícios 1) Com relação ao processo de fabricação do aço e sua matéria-prima, assinale a resposta correta. A) a) O aço é um produto siderúrgico obtido através da mistura de ferro-gusa (obtido de minério de ferro), ligas metálicas, cal e oxigênio. Nenhum desses componentes pode ser substituído por outro, pois o aço pode perder suas propriedades características. B) b) Aciaria é o nome do local onde são fornecidos os aços para revenda. C) c) O material submetido aos processor de trefilação ou laminação a frio tem sua microestrutura alterada por meio do encruamento de grãos. D) d) Na etapa do desbaste, no processo de laminação à quente, tarugos são conformados entre cilindros, tendo sua seção aumentada e seu comprimento reduzido. E) e) Na etapa de acabamento, no processo de laminação a quente, os cilindros garantem a superfície lisa, característica das barras. 2) Com relação à superfície do aço para armadura de concreto armado e suas categorias, assinale a resposta correta A) a) Os fios CA-25 devem ter superfície obrigatoriamente lisa, sem qualquer tipo de nervura ou entalhe. B) b) A sigla “CA” significa “concreto armado” e o número que vem em seguida desta sigla caracteriza o diâmetro da barra ou do fio. Por exemplo: aço CA-25 são armaduras para concreto armado de 25 mm de diâmetro. C) c) As barras da categoria CA-50 devem ter superfície obrigatoriamente nervurada, sendo que as nervuras devem ser transversais e oblíquas. D) d) A categoria CA-60 é composta somente por fios, de superfície lisa, devido aos seus pequenos diâmetros que podem chegar a no máximo 10 mm. E) e) As barras comportam diâmetros superiores aos fios. Os fios atingem no máximo 10 mm de diâmetro, que é o diâmetro mínimo comportado pelas barras. 3) Conforme o tipo de aço, sua disposição e características, assinale a afirmação correta A) a) A massa específica do aço pode variar de 5000 kg/m3 a 7850 kg/m3. B) b) As telas de aço, também conhecidas como malhas, são constituídas de fios de aço sobrepostos e soldados em todos os pontos de contato. C) c) As barras e fios de aço são fornecidos apenas em comprimentos de 12 m, admitida uma tolerância de 1% para mais ou para menos. D) d) As telas possuem sempre a mesma seção de fios por metro nas suas duas direções. E) e) Os diâmetro dos fios variam de 2,4 mm a 10 mm e os diâmetros das barras variam de 6,3 mm a 40 mm. Sua verificação não é necessária, visto que são padronizados. 4) Com relação às propriedades das barras e fios de aço e aos ensaios realizados para verificá- las, assinale a resposta correta. A) a) O ensaio de tração do aço consiste em aplicar uma força axial de tração em barras e fios de aço de modo a aumentar o seu comprimento. B) b) O módulo de elasticidade do aço é admitido como 500 GPa, tanto para fios como para barras. C) c) A propriedade mais importante do aço é a resistência limite, obtida através do ensaio de tração. Com o valor dessa resistência são dimensionados os elementos estruturais em concreto armado. D) d) Através do ensaio de tração, são elaborados diagramas de tensão-deformação do aço, nos quais é possível identificar apenas a resistência limite do aço, na ruptura. E) e) No ensaio de dobramento, as barras e os fios são aprovados quando não apresentam quebra ou fissura na região dobrada, independentemente do diâmetro do pino de dobramento utilizado. 5) As armaduras para concreto armado podem possuir diferentes funções no elemento. Conforme suas funções e os tipos de armadura, assinale a alternativa correta. A) a) Armaduras longitudinais alocadas ao longo do elementoestrutural para resistir aos esforços de tração são armaduras de equilíbrio geral da estrutura. B) b) As armaduras longitudinais superiores de uma viga são consideradas armaduras auxiliares, servem para manter o estribo na posição. C) c) As armaduras de suspensão, alocadas em cruzamentos de vigas quando uma viga se apoia sobre a outra, são consideradas armaduras de equilíbrio geral, visto que buscam o equilíbrio da reação de uma viga sobre a outra. D) d) As armaduras de pele são armaduras auxiliares que têm a função de impedir a ocorrência de fissuração exagerada. Essas armaduras são utilizadas em vigas com altura maior que 40 cm. E) e) Os estribos presentes em vigas têm a função de equilíbrio local, enquanto que os estribos presentes em pilares têm a função de equilíbrio geral da estrutura. Na prática No Brasil, as telas soldadas começaram a ser utilizadas no final da década de 50. Sua introdução foi bastante difícil em razão da falta de informações sobre o material e da resistência em promover mudanças no processo construtivo. O uso das telas soldadas traz inúmeras vantagens durante o processo de execução, dentre elas: Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/9f8b5624-15a4-4504-b5cb-47dd2a4ac450/281cf9e4-bdc3-4aaa-82b4-29cce71a59a6.png Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Discovery Concreto e aço nas construções Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Grupo Açotubo - Processo de produção do aço Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Telas soldadas - Emendas Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.youtube.com/embed/WQuhA2Ni_fY https://www.youtube.com/embed/vrgQaq3Y0IU http://www.ibts.org.br/pdfs/emenda.pdf
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