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Tema 01 Aula 01 ARA0997 Pavimentos de Edifícios em Concreto Armado Profᵃ Vanessa Silva Doutora em Engenharia Civil Estruturas Tema 01: Estruturas de Concreto Armado AULA 01 1.1 Os sistemas e os elementos estruturais em concreto armado; 1.2 As propriedades e características do concreto endurecido e do aço; AULA 02 1.3 Os métodos de dimensionamento de estruturas para os estados limites último e de serviço; 1.4 As ponderações e as combinações a serem utilizadas no dimensionamento das estruturas. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 2 ARA0997 Pavimentos de Edifícios em Concreto Armado AULA 01 OBJETIVOS: a) Categorizar os sistemas e os elementos estruturais em concreto armado; b) Identificar as propriedades e características do concreto endurecido e do aço. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 3 Tema 01: Estruturas de Concreto Armado Como jardineiro, Monier não estava satisfeito com os materiais disponíveis para fazer vasos de flores. A argila quebrava-se facilmente e a madeira era muito desgastada pelo tempo e podia ser quebrada pelas raízes das plantas. Monier começou a fazer potes e banheiras de concreto , mas não eram estáveis o suficiente. Para fortalecer os contêineres de concreto, ele experimentou malhas de ferro embutidas. Ele não foi o primeiro a experimentar o concreto armado, mas viu algumas das possibilidades da técnica e a promoveu extensivamente. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 4 Breve Histórico Monier exibiu sua invenção na Exposição de Paris de 1867 . Ele obteve sua primeira patente em 16 de julho de 1867, em cochos reforçados com ferro para horticultura. Ele continuou a encontrar novos usos para o material e obteve mais patentes - tubos e bacias de concreto reforçado com ferro (1868); painéis de concreto reforçado com ferro para fachadas de edifícios (1869); pontes em concreto armado (1873); vigas de concreto armado (1878). Em 1875, a primeira ponte de concreto reforçado com ferro já construída foi construída no Castelo de Chazelet. Monier era o designer... Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 5 Breve Histórico Ao observarmos o entorno, é possível identificarmos diversas construções que podem ter sido construídas utilizando diferentes materiais estruturais — concreto armado, aço, madeira ou até mesmo estrutura mista e diferentes técnicas construtivas. Seja qual for o tipo de material ou do porte da edificação, pequena como as casas ou grande como os prédios de centros empresariais, todas as construções são formadas por um sistema estrutural que é composto por elementos estruturais. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 6 Tema 01: Estruturas de Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 7 Burj Al Arab - Dubai É o único sete estrelas do mundo. Trata-se do maior símbolo de Dubai, o prédio que parece um barco à vela erguido sobre o mar. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 8 Viaduto de Millau – França 343,0 m Altura Capital Gate – Abu Dhabi 18° Inclinação Taipei 101 – Taiwan 508,2 m Altura Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 9 Casa Padrão Popular Edifíco de Múltiplos Andares em Concreto Armado com Alvenaria de Vedação Estrutura Monolítica em Concreto Armado Os elementos estruturais são peças que compõem o sistema estrutural. Cada elemento tem uma função específica dentro da estrutura com capacidade de resistir, receber e transmitir esforços. De acordo com sua geometria, são classificados em: elementos lineares, elementos bidimensionais e elementos tridimensionais. Para classificar os elementos estruturais quanto à geometria, é preciso comparar a ordem de grandeza das três dimensões principais da peça: comprimento, altura e espessura (largura). Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 10 Sistemas e Elementos Estruturais Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 11 Sistemas e Elementos Estruturais Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 12 Sistemas e Elementos Estruturais Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 13 Sistemas e Elementos Estruturais Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 14 Sistemas e Elementos Estruturais Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 15 Sistemas e Elementos Estruturais Os elementos estruturais serão reduzidos aos seguintes modelos simplificados: A resistência dos materiais elementar propõe métodos para resolução de problemas envolvendo elementos estruturais do tipo barras. Estudos mais avançados solucionam alguns problemas relativos às chapas e o estudo dos blocos não é tratado pela resistência dos materiais, devendo-se recorrer aos métodos da Teoria da Elasticidade. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 16 Sistemas e Elementos Estruturais RETICULADOS Quando uma dimensão predomina em relação às outras duas dimensões. Também são classificadas como BARRAS, que podem ter seção prismática ou circular. Exemplo: pilares e vigas. LAMINARES Quando duas dimensões predominam em relação a sua outra dimensão. Também são classificadas como CHAPAS ou CASCAS. Exemplo: paredes, lajes. TRIDIMENSIONAIS Quando nenhuma dimensão é predominante. Também são classificadas como BLOCOS. Exemplo: Blocos de fundação, alguns tipos de barragem. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 17 Sistemas e Elementos Estruturais Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 18 Sistemas e Elementos Estruturais ANÁLISE DE SISTEMAS RETICULADOS Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 19 Sistemas e Elementos Estruturais ONDE POSICIONAR OS ELEMENTOS ETRUTURAIS? COMO COMPATIBILIZAR O PROJETO ARQUITETÔNICO? Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 20 Sistemas e Elementos Estruturais PODE MUDAR CONFORME PROJETO ESTRUTURAL POSICIONAMENTO DOS PILARES Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 21 Sistemas e Elementos Estruturais PODE MUDAR CONFORME PROJETO ESTRUTURAL POSICIONAMENTO DAS VIGAS E LAJES Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 22 Sistemas e Elementos Estruturais DEFINIDA CONFORME PROJETO ESTRUTURAL ÁREA DE INFLUÊNCIA DOS PILARES Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 23 Sistemas e Elementos Estruturais Em uma estrutura, o conjunto de elementos ou peças estruturais forma o sistema estrutural que normalmente é composto por infraestrutura e superestrutura. Em alguns casos, faz-se necessária a mesoestrutura, que é um sistema composto por elementos que ligam o sistema da infraestrutura com o sistema da superestrutura, e são utilizados em obras que precisam vencer grandes vãos, como pontes e viadutos, ou em obras em que é preciso vencer algum obstáculo. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 24 Sistemas e Elementos Estruturais A norma técnica que rege os projetos de estruturas de concreto é a ABNT NBR 6118. A norma nasceu em 1940, e se confunde com a fundação da ABNT. Surgiu com o nome de NB-1 (Norma Brasileira Número 1). Depois evoluiu para NBR 6118, recebendo atualizações em 1960, 1978 (18 anos), 2003 (25 anos) e 2014 (9 anos). Uma possível data para a publicação da nova ABNT 6118 seria 15 de julho de 2021 e a norma esteve, até o dia 3 de novembro de 2022, sob consulta nacional que permitia contribuições para a revisão proposta para a norma. De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), novas alterações são importantes para adequar as regras atuais à realidade brasileira na construção civil. A versão vigente ainda é a do ano de 2014.Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 25 Projeto de Estruturas de Concreto – ABNT NBR 6118 Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 26 Projeto de Estruturas de Concreto – ABNT NBR 6118 Ler o Escopo da Norma é FUNDAMENTAL para se determinar como a estrutura pode ser analisada. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 27 Projeto de Estruturas de Concreto – ABNT NBR 6118 Estruturas de CONCRETO ARMADO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 28 Projeto de Estruturas de Concreto – ABNT NBR 6118 Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 29 Projeto de Estruturas de Concreto – ABNT NBR 6118 Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 30 Projeto de Estruturas de Concreto – ABNT NBR 6118 O concreto armado alia as qualidades do concreto (baixo custo, durabilidade, boa resistência à compressão, ao fogo e à água) com as do aço (ductilidade - representa o nível de deformação plástica antes da ruptura do material - e excelente resistência à tração e à compressão), o que permite construir elementos com as mais variadas formas e volumes, com relativa rapidez e facilidade, para os mais variados tipos de obra. Outro aspecto positivo é que o aço, convenientemente envolvido e com um cobrimento adequado de concreto, fica protegido de corrosão, bem como quando submetido a elevadas temperaturas provocadas por incêndio (pelo menos durante um certo período de tempo). Uma questão importante a ser observada para a existência do concreto armado é a necessidade de aderência entre o concreto e o aço, de modo que ambos trabalhem solidariamente, conjuntamente. Com a aderência, a deformação s em um ponto da superfície da barra de aço e a deformação c do concreto neste mesmo ponto são iguais, isto é: c = s. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 31 Propriedades e Características O concreto é um dos materiais mais usados na construção civil, sendo formado, sobretudo, por cimento, água, agregados graúdos e miúdos (areia e brita). Embora essa mistura pareça relativamente simples, alguns elementos usados na confecção deste produto podem promover maior resistência e flexibilidade, entre outras características, para se adaptar da melhor maneira e atender as necessidades de cada projeto de obra. Por isso, atualmente, existe uma grande diversidade de estruturas de concreto disponíveis no mercado, entre eles o concreto simples (tradicional), concreto armado, concreto leve, concreto protendido, concreto autoadensável, concreto de alto desempenho, entre outros. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 32 Propriedades e Características: CONCRETO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 33 Propriedades e Características: CONCRETO O modo como o concreto é produzido interfere em suas características de resistência à compressão. O concreto em si pode ser produzido “artesanalmente” sobre uma chapa de compensado ou numa masseira, e misturado com uma pá ou enxada, ou mesmo dentro de numa betoneira. O controle de qualidade mais preciso é feito por meio do concreto fornecido por uma usina, cujo material chega na obra em caminhões- betoneira. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 34 Propriedades e Características: CONCRETO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 35 Propriedades e Características: CONCRETO PRODUÇÃO ARTESAL BETONEIRA E MASSEIRA Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 36 Propriedades e Características: CONCRETO CENTRAL DOSADORA DE CONCRETO (USINA) No preparo do concreto, um ponto de atenção é o cuidado que se deve ter com a qualidade e a quantidade da água utilizada, pois ela é a responsável por ativar a reação química que transforma o cimento em uma pasta aglomerante. Se sua quantidade for muito pequena, a reação não ocorrerá por completo e se for superior a ideal, a resistência diminuirá em função dos poros que ocorrerão quando este excesso evaporar. O concreto deve ter uma boa distribuição granulométrica a fim de preencher todos os vazios, pois a porosidade por sua vez tem influência na permeabilidade e na resistência das estruturas de concreto. O processo e o controle de fabricação do concreto implicam diretamente nas suas características quando este se encontra endurecido. As características do concreto podem ser analisadas no seu estado fresco e endurecido. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 37 Propriedades e Características: CONCRETO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 38 Propriedades e Características: CONCRETO ABNT NBR 8953 Concreto para fins estruturais – Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência ABNT NBR 5738 Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova ABNT NBR 5739 Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos ABNT NBR 6118 Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 39 Propriedades e Características: CONCRETO ABNT NBR 8953 O Concreto de Alto Desempenho (CAD) caracteriza-se por possuir propriedades de resistência e durabilidade superiores às dos concretos comuns. São concretos com resistência superior a 50MPa, podendo chegar a 100MPa. Em geral, a diferença básica entre concreto comum e de alto desempenho está baseada na redução da relação água/cimento, que irá resultar na alta resistência característica. Para chegar ao patamar de um concreto de alto desempenho, são utilizados aditivos e adições. Assim, algumas características são alcançadas pela mistura, tais como: alta resistência à compressão, baixa porosidade e permeabilidade, menor consumo de água de cimento e de agregados. Na prática, é quase impossível conseguir um material de alto desempenho sem a utilização das adições minerais, especialmente nas faixas de resistência acima de 40MPa. As estruturas elaboradas com esse tipo de concreto são mais resistentes ao ataque de agentes agressivos, como cloretos, sulfatos, dióxido de carbono e maresia. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 40 Concreto de Alto Desempenho – CAD Entre outras características positivas que o CAD pode oferecer, pode-se destacar, ainda, desformas mais rápidas, diminuição na quantidade e metragem das fôrmas e maior rapidez na execução da obra, além de reduções do peso próprio das estruturas, taxa de armadura, área de fôrmas e custos. No Brasil, como exemplo do uso do CAD, cita-se o edifício E-Tower, com 162 metros de altura (da fundação ao topo), localizado na cidade de São Paulo – SP. É considerada a construção recordista em termos de resistência alcançada, atingindo a compressão de 125MPa. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 41 Concreto de Alto Desempenho – CAD O Concreto de Ultra Alto Desempenho (CUAD ou UHPC) é um tipo de concreto de alta performance que está um patamar acima do CAD (Concreto de Alto Desempenho) em termos de resistência e durabilidade. O desenvolvimento do UHPC parte da ideia de ter um concreto tão resistente e durável quanto as rochas. O que diferencia este novo tipo de concreto dos demais é a ausência de agregados graúdos, o que elimina muitos inconvenientes, como índice de vazios entre os agregados e as zonas de transição entre pasta e agregados. Devido ao desempenho e características, o UHPC possibilita, por exemplo, não só reduzir secções, diminuindo o consumo de materiais direta ou indiretamente, mas também o peso próprio de estruturas. Com isso, é utilizado em elementos arquitetônicos, como painéis de fachada, ou em elementos estruturais, como tabuleiros de pontes e em edifícios. Outra das aplicações do UHPC é em ambientes com elevada agressividade, nos quais a performance de durabilidade do material é um requisitoimperativo. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 42 Concreto de Ultra Alto Desempenho – CUAD Entre os materiais mais utilizados para a fabricação do UHPC estão: • Compostos cimentícios: cimento Portland, Sílica Fume (sílica ativa), Cinza Volante, calcário em pó, lã de escória em aço, cinza de casca de arroz e até mesmo nanopartículas; • Agregados: com o mínimo módulo de finura possível. Há relatos do uso de agregados com diâmetro variando de 0,1mm a 8mm; • Superplastificantes: viabilizam a baixa relação água-cimento, em torno de 0,15 e 0,2; • Fibras: geralmente feitas de aço, são responsáveis pelo aumento das resistências mecânicas. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 43 Concreto de Ultra Alto Desempenho – CUAD Já foram registrados concretos com resistência à compressão superior a 500,0 MPa. No entanto, em laboratório, já são desenvolvidos concretos capazes de resistir a compressões superiores a 800,0 MPa. Esses concretos são preparados com agregados metálicos, cura sob pressão e tratamento térmico. Um exemplo de aplicação do CUAD é a ponte de pedestres que fica localizada em Passarela Sherbrooke, Canadá. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 44 Concreto de Ultra Alto Desempenho – CUAD Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 45 Propriedades e Características: CONCRETO ABNT NBR 6118 α = 1 x 10-5/C ° Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 46 Propriedades e Características: CONCRETO EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO: Qual o “peso” ( em massa) de uma viga de concreto armado de seção transversal de 20 cm de base por 40 cm de altura, com 5 metros de comprimento? Lembrete: Massa Específica do Concreto Armado = 2500 kg/m3 ou 2,5 tf/m3 ou 24,52 kN/m3 (aproximando 25,00 kN/m3). Primeiro calcula-se o volume da viga = base x altura x comprimento: Vviga = 0,2 m x 0,4 m x 5 m = 0,4 m 3 Na sequência calcula-se a massa da viga (seu peso): 0,4 m3 x 2500 kg/m3 = 1000 kg ou 1 ton Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 47 Propriedades e Características: CONCRETO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 48 Propriedades e Características: CONCRETO ABNT NBR 7222 Concreto e argamassa – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos ABNT NBR 12142 Concreto – Concreto – Determinação da resistência à tração na flexão de corpos de prova prismáticos Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 49 Propriedades e Características: CONCRETO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 50 Propriedades e Características: CONCRETO 8.2.6 Resistência no estado multiaxial de tensões 8.2.7 Resistência à fadiga Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 51 Propriedades e Características: CONCRETO Diagrama TENSÃO x DEFORMAÇÃO Idealizado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 52 Propriedades e Características: CONCRETO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 53 Propriedades e Características: CONCRETO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 54 Propriedades e Características: CONCRETO Diagrama TENSÃO x DEFORMAÇÃO Bilinear de Tração Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 55 Propriedades e Características: CONCRETO EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO: Qual a resistência de cálculo à compressão do concreto que apresenta uma resistência característica à compressão do concreto de 35 MPa? fcd = fck / c= 35 MPa / 1,4 = 25 MPa VALOR INDICADO NO PROJETO / TRAÇO VALOR ADOTADO NOS CÁLCULOS (MINORADO EM 28,57%) Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 56 Propriedades e Características: CONCRETO ABNT NBR 8522 Concreto – Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 57 Propriedades e Características: CONCRETO O valor de Ec cresce com a idade do concreto, assim como a resistência à compressão também aumenta com o tempo, mas o aumento do valor de Ec é inferior ao de fc. O módulo de elasticidade não é influenciado pela cura, mas pelo módulo de elasticidade do tipo de agregado graúdo. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 58 Propriedades e Características: CONCRETO EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO: Em um projeto com fck de 30 MPa surgiu a necessidade de se verificar a deformação de um elemento estrutural e, para isso, é necessário conhecer o valor do módulo de elasticidade secante (Ecs). Considerando que será utilizada a brita granítica como agregado graúdo, determine o valor que deve ser utilizado no projeto para Ecs (GPa). Eci = 1,0 x 5600 x 30 1/2 = 30.672,462 MPa → 31 GPa Ecs = 0,8 + 0,2 (30/80) x 30.672,462 MPa Ecs = 26.838,404 MPa = 26,84 Gpa → 27 GPa Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 59 Propriedades e Características: CONCRETO EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO: Em um projeto com fck de 30 MPa e módulo de elasticidade secante, Ecs, igual a 27 GPa, determine o valor que deve ser utilizado no projeto para o módulo de elasticidade transversal Gc (GPa). Gc = 27 GPa / 2,4 = 11,25 GPa Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 60 Propriedades e Características: CONCRETO O concreto no estado fresco é caracterizado como um material recém misturado, sendo que o mesmo apresenta plasticidade, ou seja, ainda com a capacidade de propiciar a moldagem, com aplicação de cargas, permanecendo moldado após cessar a aplicação da carga. As principais características do concreto nesta fase, podem ser apresentadas como trabalhabilidade, coesão, segregação e exsudação. A exsudação é um fenômeno que resulta no aparecimento de água na superfície do concreto após ele ser lançado e adensado, e antes de ocorrer a pega. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 61 Propriedades e Características: AÇO No concreto armado a armadura é chamada passiva, o que significa que as tensões e deformações nela existentes devem-se exclusivamente às ações aplicadas no elemento estrutural. O trabalho conjunto entre o concreto e a armadura fica bem caracterizado na comparação de uma viga sem armadura e com armadura de flexão. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 62 Propriedades e Características: AÇO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 63 Propriedades e Características: AÇO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 64 Propriedades e Características: AÇO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 65 Propriedades e Características: AÇO Os vergalhões de aço que irão compor a armadura passiva do concreto armado são produzidos de acordo com as especificações de norma (ABNT NBR 7480). Os vergalhões são fornecidos nas categorias CA-50, CA-60 e CA-25. A sigla CA significa concreto armado, ou seja é o tipo de aplicação a que este aço se destina. O número que vem após a sigla indica a classe de resistência do aço. A indicação CA-50 significa aço para concreto armado com resistência de 50 kgf/mm² ou 500 MPa. A escolha do tipo de aço está relacionada ao dimensionamento da estrutura. Quanto maior a resistência, menor será a quantidade de aço necessária. Assim sendo, é necessário verificar, através dos custos e consumo, qual a opção mais econômica para a construção. Dentre os tipos de aço, o aço CA-50 é o mais utilizado nas construções, por apresentar uma boa resistência à tração e apresentar essas nervuras favorecendo a aderência com o concreto. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 66 Propriedades e Características: AÇO São algumas características dos aços empregados nas armaduras das estruturasde concreto armado: CA-25 250 MPa CA-50 500 MPa CA-60 600 MPa Não possui nervuras Bitolas 6,3 a 32,0 mm Nervuras bitolas de 6,3 a 40,0 mm Laminação à Quente Nervuras Bitolas 4,2 a 9,5 mm Trefilação Fio a Fio Lembrete: A resistência característica ao escoamento da barra de aço CA-50 = 50kgf/mm² ou 500 MPa ou 490,3325 N/mm² (500 N/mm² aproximado) ou 49.033,25 N/cm² (50.000 N/cm² aproximado) ou 49,03 kN/cm². Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 67 Propriedades e Características: AÇO EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO: Em um projeto estrutural foi escolhido o aço CA-50 como armadura de aço para execução de uma viga de concreto armado. A resistência característica ao escoamento (fyk) da barra de aço CA-50 = 50kgf/mm². Desta forma, qual a tensão de escoamento de cálculo (fyd) que deve ser considerada no dimensionamento da viga no estado limite último? fyd = fyk / y = 500 MPa / 1,15 = 434,7826 MPa VALOR INDICADO NO PROJETO VALOR ADOTADO NOS CÁLCULOS (MINORADO EM 13,05%) Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 68 Propriedades e Características: AÇO Este diagrama é válido para intervalos de temperatura entre -20 °C e 150 °C e pode ser aplicado para tração e compressão. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 69 Propriedades e Características: AÇO Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 70 Propriedades e Características: AÇO O concreto armado é obtido por meio da aderência entre o concreto endurecido e o aço. Essa aderência garante que os materiais trabalhem juntos e tenham a mesma deformação em dado ponto da estrutura, já que ambos apresentam o coeficiente de dilatação térmica da mesma ordem de grandeza. O bom funcionamento do sistema é garantido pela complementação das propriedades desses dois materiais. As qualidades do concreto endurecido (durabilidade, resistência à compressão, ao fogo e à água, além do baixo custo) somadas às qualidades do aço (ductilidade e boa resistência a esforços de tração) proporcionam o sucesso do sistema concreto armado. Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 71 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 72 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 73 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 74 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 75 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 76 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 77 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 78 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 79 Comportamento Concreto Armado Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 80 Leitura Específica Tópico 1.1 Sistemas e elementos estruturais em concreto armado SAVA: Portal da Disciplina, Tema 1: Estruturas de Concreto Armado, Módulo 1 CLIMACO, João Carlos Teatini de Souza. Estruturas de Concreto Armado ? Fundamentos de projeto, dimensionamento e verificação. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016 Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788595155213/epubcfi/6/2[%3Bvnd.vst.idref %3Dcover.xhtml]!/4/2/2/4%4051:3 Tópico 1.2 Propriedades e características do concreto endurecido e do aço SAVA: Portal da disciplina, Tema 1: Estruturas de Concreto Armado, Módulo 2 BAUER , L.A. Falcão. Materiais de construção, 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019 https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788521636632/epubcfi/6/2[%3Bvnd.vst.idref %3Dcover] NEVILLE, A. M. Propriedades do Concreto, 5 ed. Porto Alegre: Bookman, 201. (Minha Biblioteca) Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788582603666/pageid/0 Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 81 Aprenda Mais Palestra realizada no Instituto de Engenharia intitulada Considerações sobre o módulo de elasticidade no concreto (2 partes) - Prof Eng Paulo Helene Disponível em: https://www.institutodeengenharia.org.br/site/arquivostvengenharia/?codigo_canal=2621 FUSCO, Péricles Brasiliense; ONISHI, Minoru. Introdução à Engenharia de Estruturas de Concreto. São Paulo: Cengage, 2017 Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788522127771/pageid/0 Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 82 Leitura Sugerida O QUE É NBR 6118 – PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO – 14/02/2020 https://www.sienge.com.br/blog/nbr-6118/ NORMA DE DESEMPENHO E ABNT NBR 6118 SÃO CONFLITANTES? – 14/09/2021 https://www.cimentoitambe.com.br/massa-cinzenta/norma-de-desempenho-e-abnt-nbr-6118-sao- conflitantes/ SISTEMAS ESTRUTURAIS – 16/10/2019 https://canteirodeengenharia.com.br/2019/10/16/sistemas-estruturais/ ENTENDA A DIFERENÇA ENTRE CONCRETO E CIMENTO – 14/01/2017 https://tetraconind.com.br/blog/entenda-a-diferenca-entre-concreto-e-cimento/ Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 83 Leitura Sugerida O QUE É E COMO FUNCIONA O CONCRETO ARMADO – 15/02/2022 https://www.archdaily.com.br/br/975732/o-que-e-e-como-funciona-o-concreto-armado 8 TIPOS DE CONCRETO UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL – 2018 https://afonsofranca.com.br/8-tipos-de-concreto-utilizados-na-construcao-civil/ A SUSTENTABILIDADE E A CONSTRUÇÃO. EXEMPLOS DE MATERIAIS SUSTENTÁVEIS – 30/03/2017 https://www.engenhariaeconstrucao.com/2017/03/materiais-sustentaveis.html UM JARDINEIRO FRANCÊS E A ORIGEM DO CONCRETO ARMADO – 2017 http://concrevit.com.br/um-jardineiro-frances-e-a-origem-do-concreto-armado/ Te m a 0 1 : Es tr u tu ra s d e C o n cr e to A rm ad o 84 Atividade Autônoma AURA Questão 1 Em situação de projeto ainda não temos muitas informações a respeito do concreto porque a obra nem começou. A única especificação é o fck. Em um projeto com fck de 30 MPa surgiu a necessidade de se verificar a deformação de um elemento estrutural e, para isso, é necessário o valor do módulo de elasticidade secante (Ecs). Considerando que será utilizada a brita como agregado graúdo, determine o valor que deve ser utilizado no projeto para Ecs (GPa): a) 21,3 b) 26,1 c) 27,0 d) 17,8 e) 38,5 Questão 2 A tensão de escoamento de cálculo (fyd) do aço CA50, em MPa é: a) 50 b) 500 c) 435 d) 43,5 e) 5 Slide 1: Tema 01 Aula 01 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61 Slide 62 Slide 63 Slide 64 Slide 65 Slide 66 Slide 67 Slide 68 Slide 69 Slide 70 Slide 71 Slide 72 Slide 73 Slide 74 Slide 75 Slide 76 Slide 77 Slide 78 Slide 79 Slide 80 Slide 81 Slide 82 Slide 83 Slide 84