Estruturas de Concreto - Definições

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SEstruturas de concreto armado1
1.1 INTRODUÇÃO
Estrutura de concreto armado é a denominação de estruturas compostas de concreto, mistura de cimento,
água, agregados e às vezes aditivos, com barras de aço no interior. Essas barras de aço são posicionadas em
locais espećıficos da peça de concreto com o objetivo de reforçá-la, principalmente nas regiões tracionadas.
As estruturas de concreto armado apresentam bom desempenho porque, sendo o concreto de ótima
resistência à compressão, esse ocupa as partes comprimidas ao passo que o aço, de ótima resistência à
tração, ocupa as partes tracionadas, basicamente. É o caso das vigas de concreto armado (figura 1.1).
Figura 1.1: Viga de concreto armado.
No entanto, o aço também possui boa resistência a compressão. Assim o mesmo pode colaborar com o
concreto em regiões comprimidas. É o caso dos pilares de concreto armado (figura 1.2)
Figura 1.2: Pilar de concreto armado.
Os projetos de concreto armado, no Brasil, são regidos, basicamente, pela ABNT NBR 6118 Projeto
de Estruturas de Concreto - Procedimento - mar/2014. Segundo o item 1.2, essa Norma se aplica
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às estruturas de concreto normais identificados por massa espećıfica seca maior do que 2000 kg/m3, não
excedendo 2800 kg/m3, do grupo I de resistência (C20 a C50) e do grupo II de resistência (C55 a C90),
conforme classificação da ABNT NBR 8953. Entre os concretos especiais exclúıdos desta Norma estão o
concreto massa1 e o concreto sem finos2.
1.1.1 Histórico
No ano de 1770, em Paris, associou-se ferro com pedra para formar vigas como as modernas, com barras
longitudinais na tração e barras transversais ao cortante. Considera-se que o cimento armado surgiu na
França, no ano de 1849, com o primeiro objeto do material registrado pela História sendo um barco, do
francês Lambot, o qual foi apresentado oficialmente em 1855. O barco foi constrúıdo com telas de fios finos
de ferro preenchidas com argamassa. Embora os barcos funcionassem, não alcançaram sucesso comercial.
A partir de 1861, outro francês, Mounier, que era um paisagista, horticultor e comerciante de plantas
ornamentais, fabricou uma enorme quantidade de vasos de flores de argamassa de cimento com armadura
de arame, e depois reservatórios (25, 180 e 200 m3) e uma ponte com vão de 16,5 m.
1.1.2 Viabilidade do concreto armado
O sucesso do concreto armado se deve, basicamente, a três fatores:
� aderência entre o concreto e a armadura;
� valores próximos dos coeficientes de dilatação térmica do concreto e da armadura;
� proteção das armaduras feita pelo concreto envolvente.
O principal fator de sucesso é a aderência entre o concreto e a armadura. Desta forma, as deformações nas
armaduras serão as mesmas que as do concreto adjacente, não existindo escorregamento entre um material
e o outro. É este simples fato de deformações iguais entre a armadura e o concreto adjacente, associado
à hipótese das seções planas de Navier3, que permite quase todo o desenvolvimento dos fundamentos do
concreto armado.
A proximidade de valores entre os coeficientes de dilatação térmica do aço e do concreto torna pratica-
mente nulos os deslocamentos relativos entre a armadura e o concreto envolvente, quando existe variação
de temperatura. Este fato permite que se adote para o concreto armado o mesmo coeficiente de dilatação
térmica do concreto simples.
Finalmente, o envolvimento das barras de aço por concreto evita a oxidação da armadura fazendo com
que o concreto armado não necessite cuidados especiais como ocorre, por exemplo, em estruturas metálicas.
1.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO
O concreto, assim como todo material, possui coeficiente de dilatação térmica, suas caracteŕısticas
mecânicas podem ser representadas por um diagrama tensão deformação, possui módulo de elasticidade
(módulo de deformação), etc. Apresenta também, duas propriedades espećıficas, que são a retração e a
fluência.
Segundo a ABNT NBR 8953, os concretos a serem usados estruturalmente estão divididos em dois
grupos, classificados de acordo com sua resistência caracteŕıstica à compressão (fck), conforme mostrado na
tabela 1.1, sendo os concretos do grupo II considerados de alta resistência. Nesta Tabela a letra C indica a
classe do concreto e o número que se segue corresponde à sua resistência caracteŕıstica à compressão (fck),
em MPa4.
1Concreto massa é o concreto que exige controle de calor de hidratação do cimento para evitar o surgimento de fissuras que
danifiquem a estrutura. Muito usado na construção de barragens.
2A caracteŕıstica principal desse tipo de concreto é a sua elevada porosidade.
3As seções planas permanecem planas após a deformação.
41 MPa = 0,1 kN/cm2 = 10 kgf/cm2.
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Tabela 1.1: Classes de concreto estrutural da NBR 6118.
Grupo I fck
C15 15 MPa
C20 20 MPa
C25 25 MPa
C30 30 MPa
C35 35 MPa
C40 40 MPa
C45 45 MPa
C50 50 MPa
Grupo II fck
C55 55 MPa
C60 60 MPa
C65 65 MPa
C70 70 MPa
C75 75 MPa
C80 80 MPa
C85 85 MPa
C90 90 MPa
Quando do uso apenas de armaduras passivas em uma peça estrutural, o concreto dessa peça pode ser
de quaisquer classes de qualquer grupo definidos pela ABNT NBR 6118. No caso de armaduras ativas
(protensão), apenas da classe C25 para cima. Concretos de classe C15 somente podem ser utilizados em
obras provisórias ou em peças sem fim estrutural, de acordo com a ABNT NBR 8953.
A dosagem do concreto deverá ser feita de acordo com a ABNT NBR 12655. A composição de cada
concreto de classe C20 ou superior deve ser definida em dosagem racional e experimental, com a devida
antecedência em relação ao ińıcio da obra. O controle tecnológico da obra deve ser feito de acordo com a
ABNT NBR 12654.
1.2.1 Massa espećıfica
Segundo o item 8.2.2, a ABNT NBR 6118 se aplica a concretos de massa espećıfica normal, que são
aqueles que, depois de secos em estufa, têm massa espećıfica compreendida entre 2000 kg/m3 e 2800 kg/m3.
Se a massa espećıfica real não for conhecida, para efeito de cálculo, pode se adotar os seguintes valores para
o concreto simples e o concreto armado:
ρcs = 2400 kg/m3 para concreto simples;
ρca = 2500 kg/m3 para concreto armado.
Quando se conhecer a massa espećıfica do concreto utilizado, pode se considerar para valor da massa
espećıfica do concreto armado aquela do concreto simples acrescida de 100 kg/m3 a 150 kg/m3.
1.2.2 Coeficiente de dilatação térmica
O coeficiente de dilatação térmica, para efeito de análise estrutural (ABNT NBR 6118, item 8.2.3), de
uma forma geral pode ser admitido como sendo igual a:
αc = 10
−5/o C.
1.2.3 Resistência à compressão
As prescrições da ABNT NBR 6118 referem se à resistência à compressão obtida em ensaios de cilindros
moldados segundo a ABNT NBR 5738, realizados de acordo com a ABNT NBR 5739 (item 8.2.4 da ABNT
NBR 6118).
Quando não for indicada a idade, as resistências referem se à idade de 28 dias. A estimativa da resistência
à compressão média, fcmj , sendo j a idade em dias, correspondente a uma resistência fckj especificada, deve
ser feita conforme indicado na ABNT NBR 12655. A evolução da resistência à compressão com a idade
deve ser obtida através de ensaios especialmente executados para tal. A relação entre fckj e fck pode ser
estimada por:
fckj
fck
= e
(
s−s
√
28
j
)
(1.1)
na qual s = 0,38 para concreto de cimento CPIII e IV, 0,25 para concreto de cimento CPI e II e 0,20
para concreto de cimento CPV-ARI (observe que é uma exponencial e que os valores entre parênteses são
o expoente). A expressão é válida para j < 28 dias. Para projeto, são adotados os valores de resistência a
compressão caracteŕısticos fck apresentados na tabela 1.1.
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1.2.4 Resistência à tração
Segundo a ABNT NBR 6118, item 8.2.5, a resistência à tração indireta e a resistência à tração na flexão
devem ser obtidas de ensaios realizados segundo a ABNT NBR 7222 e a ABNT NBR 12142, respectivamente.
A resistência à tração direta fct pode ser considerada igual a 90% da resistência à tração direta ou a
70% da resistência à tração na flexão. Na falta de ensaios para obtenção de dessas resistências, pode ser
avaliado o seu valor médio, fct,m ou caracteŕıstico interior (menor valor estatisticamente admisśıvel), fctk,inf
ou superior (maior valor estatisticamente admisśıvel), fctk,sup por meio das equações seguintes:
fct,m =
{
0, 3 3
√
f2ck concretos classes do grupo I
2, 12 ln(1 + 0, 11fck) concretos classes do grupo II
(1.2)
fctk,inf = 0, 7fct,m =
{
0, 21 3
√
f2ck concretos classes do grupo I
1, 484 ln(1 + 0, 11fck) concretos classes do grupo II
(1.3)
fctk,sup = 1, 3fct,m =
{
0, 39 3
√
f2ck concretos classes do grupo I
2, 756 ln(1 + 0, 11fck) concretos classes do grupo II
(1.4)
Com fck e fct,m obrigatoriamente em megapascal (MPa). Estas expressões podem também ser usadas
para idades diferentes de 28 dias, substituindo-se fck por fckj ≥ 7 MPa, com j sendo certa idade do concreto
em dias.
O fctk,sup é usado para a determinação de armaduras mı́nimas. O fctk,inf é usado nas análises estruturais.
1.2.5 Resistência a um estado multiaxial de tensões
A resistência à compressão e à tração estabelecidas no item anterior somente se aplicam a um estado
uniaxial de tensões, ou a um estado onde as tensões em uma direção espećıfica sejam muito superiores as
demais direções. Pense em uma viga de seção retangular, por exemplo, as tensões na direção longitudinal
da peça são muito maiores que as direções no sentido transversal a altura e no sentido transversal a largura.
Portanto, pode-se aproximar seu comportamento como um estado uniaxial de tensões idealizado.
No caso de existir tensões com valores relevantes em mais de uma direção sejam essas X, Y e Z, com as
tensões principais5 ordenadas na forma σ3 ≤ σ2 ≤ σ1, com 1, 2 e 3 as direções dessas tensões principais,
devem respeitar:
σ1 ≥ −fct,m (1.5)
σ3 ≤ fck + 4σ1 (1.6)
Considerando as tensões principais de compressão positivas e as de tração negativas.
1.2.6 Módulo de elasticidade
A deformação elástica do concreto e, por consequência, seu módulos de elasticidades tangente inicial e
secante, dependem da composição do traço do concreto, principalmente da natureza dos agregados. Segundo
a ABNT NBR 6118, item 8.2.8, o módulo de elasticidade deve ser obtido segundo ensaio descrito na ABNT
NBR 8522, sendo considerado na norma o módulo de deformação tangente inicial obtido aos 28 dias de idade
do concreto. Quando não forem feitos ensaios e não existirem dados mais precisos sobre o concreto usado
na idade de 28 dias, pode-se estimar, para fins de projeto, o valor do módulo de elasticidade tangente inicial
usando a expressão:
Eci = αe5600
√
fck concretos classes do grupo I (1.7)
Eci = αe21500
3
√
fck
10
+ 1, 25 concretos classes do grupo II (1.8)
5Rotação das tensões normais σx, σy e σz em todos os pontos da peça, para que as tensões de cisalhamento sejam zero.
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Com fck e Eci em megapascal (MPa) obrigatoriamente. Esse módulo deve ser utilizado na avaliação do
comportamento global da estrutura e para o cálculo das perdas de protensão.
O módulo de elasticidade secante é utilizado para a avaliação do comportamento de um elemento ou
seção transversal, sendo adotado com mesmo valor para a tração e para a compressão. Seu valor para
ser utilizado nas análises elásticas de projeto, especialmente para determinação de esforços solicitantes e
verificação de estados limites de serviço, pode ser calculado pela expressão:
Ecs = αiEci (1.9)
O coeficiente αe depende da natureza do agregado graúdo utilizado no concreto, sendo:
αe = 1, 2 para basalto e diabásio;
αe = 1, 0 para granito e gnaisse;
αe = 0, 9 para calcário;
αe = 0, 7 para arenito.
Já o coeficiente αi depende apenas no fck do concreto, sendo calculado por:
αi = 0, 8 + 0, 2
fck
80
≤ 1, 0 (1.10)
Caso o valor calculado ultrapasse 1,0, utiliza-se 1,0 como valor de αi (isso acontece para o concreto classe
C90).
Em concretos com idades j inferiores a 28 dias, o módulo de elasticidade tangente inicial pode ser obtido
por uma correção do módulo de elasticidade calculado pelas equações 1.7 e 1.7 para grupos I e II de classes
de concreto (ver tabela 1.1) pela seguinte equação:
Ecij =
(
fckj
fck
)c
Eci (1.11)
Sendo:
c = 0, 5 para classes de concretos do grupo I;
c = 0, 3 para classes de concretos do grupo II.
Obviamente que Eci é calculado para o respectivo grupo.
1.2.7 Coeficiente de Poisson e módulo de elasticidade transversal
O coeficiente de poisson do concreto e, consequentemente, o módulo de elasticidade transversal, depende
do ńıvel de tensão no concreto e valem:
ν = 0, 2 e G =
Ecs
2, 4
para σc ≤ 0, 5fck e σt ≤ fct,m
ν = 0, 25 e G =
Ecs
2, 5
para 0, 5fck < σc ≤ fck e σt ≤ fct,m
A norma ABNT NBR 6118 é omissa quanto ao coeficiente de poisson para tensões de compressão no
concreto maiores que 0,5 fck. O valor mostrado acima é aproximado, sendo retirado da literatura.
1.2.8 Diagrama tensão deformação - compressão
Uma caracteŕıstica do concreto é não apresentar, para diferentes dosagens, um mesmo tipo de diagrama
tensão deformação. Os concretos mais ricos em cimento (mais resistentes) possuem uma curva mais acen-
tuada no diagrama com ápice na deformação de resistência máxima,que é um valor variável entre 2,2h e
2,6h. Já os concretos mais fracos apresentam uma curva mais suave com pouca perda de resistência pós
tensão máxima, próxima a deformação de 2h figura 1.3a.
A ABNT NBR 6118, item 8.2.10.1, leva em consideração de forma idealizada e aproximada os diferentes
diagramas tensão deformação mostrados na figura 1.3a e apresenta, de modo simplificado, o diagrama
parábola retângulo mostrado na figura 1.3b, sendo a tensão no concreto uma função da tensão do concreto
de cálculo fcd, da deformação de encurtamento do concreto no ińıcio do patamar plástico εc2, da deformação
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de encurtamento do concreto na ruptura εcu e do expoente corretor n para concretos do grupo II, definida
pela equação 1.12.
forte
fraco
60
80
(a)
cd
u
ncd , , ,
0,85
cd0,425
(b)
Figura 1.3: (a) Diagramas tensão deformação (compressão) de concretos diversos, (b) Diagrama parábola
retângulo tensão deformação (compressão).
σc = 0, 85fcd
[
1−
(
1− εc
εc2
)n]
(1.12)
A deformação de encurtamento do concreto no ińıcio do patamar plástico tem seus valores definidos por:
εc2 = 2, 0h para concretos do grupo I (1.13)
εc2 = 2, 0h + 0, 085h(fck − 50)0,53 para concretos do grupo II (1.14)
Já a deformação de encurtamento do concreto na ruptura vale:
εcu = 3, 5h para concretos do grupo I (1.15)
εcu = 2, 6h + 35, 0h
[(
90− fck
100
)]4
para concretos do grupo II (1.16)
Por fim, o expoente corretor n vale:
n = 2 para concretos do grupo I;
n = 1, 4 + 23, 4
[(
90− fck
100
)]4
para concretos do grupo II;
A definição completa e os valores de fcd, a tensão de cálculo do concreto, serão apresentados adiante.
1.2.9 Diagrama tensão deformação - tração
No concreto não fissurado, pode ser adotado o diagrama tensão deformação bilinear de tração, indicado
na figura 1.4 (ABNT NBR 6118, item 8.2.10.2).
Figura 1.4: Diagrama tensão deformação (tração) da ABNT NBR 6118.
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1.2.10 Fluênciae retração
A fluência é uma deformação que depende do carregamento. Corresponde a uma cont́ınua (lenta) de-
formação do concreto, que ocorre ao longo do tempo, sob ação de carga permanente. Um aspecto do
comportamento das deformações de peças de concreto carregada e descarregada é mostrado na figura 1.5.
Imediatamente após o carregamento a peça de concreto sofre uma deformação elástica inicial εc(t0) de
forma quase que instantânea, porém com valor aquém da deformação total que a peça irá sofrer. Esse
reśıduo de deformação εcc(t, t0) se inicia logo após a deformação elástica vai aumentando com o tempo de
forma lenta até atingir a deformação total da peça de concreto armado. Esse reśıduo ou deformação lenta
e é conhecido como fluência.
O rećıproco também é verdadeiro, após a peça de concreto armado ser descarregada, ou seja, retirado o
carregamento, ocorre a recuperação de toda a deformação elástica da peça seguida de uma lenta recuperação
da deformação da fluência que, por muitas vezes, não se recupera em sua totalidade.
Figura 1.5: Deformação de bloco de concreto carregado e descarregado.
A retração do concreto é uma deformação independente de carregamento. Corresponde a uma diminuição
de volume que ocorre ao longo do tempo devido à perda d’água que fazia parte da composição qúımica da
mistura da massa de concreto. A curva que representa a variação da retração ao longo do tempo tem o
aspecto mostrado na figura 1.6.
Figura 1.6: Retração do concreto.
A deformação total do concreto, decorrido um espaço de tempo após a aplicação de um carregamento
permanente, corresponde a:
εc (t) =
σc (t0)
Eci (t0)︸ ︷︷ ︸
εci(t,t0)
+
σc (t0)
Eci (t0)
ϕ
(
t, t
0
)
︸ ︷︷ ︸
εcc(t,t0)
+εcs (t, t0) (1.17)
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εc (t) =
σc (t0)
Eci (t0)
[1 + ϕ (t, t0)] + εcs (t, t0) (1.18)
nas quais:
εc(t) deformação espećıfica total do concreto no instante t;
εci(t, t0) deformação espećıfica imediata (t0) do concreto devida ao carregamento (encurtamento);
εcc(t, t0) deformação espećıfica do concreto devida à fluência no intervalo de tempo t− t0;
εcs(t, t0) deformação espećıfica do concreto devida à retração no intervalo de tempo t− t0;
σc(t0) tensão atuante no concreto no instante (t0) da aplicação da carga permanente (negativa para com-
pressão);
Eci(t0) módulo de elasticidade (deformação) inicial no instante t0;
ϕ(t, t0) coeficiente de fluência correspondente ao intervalo de tempo t− t0.
Em casos onde não é necessária grande precisão, os valores finais do coeficiente de fluência ϕ(t∞, t0) e
da deformação espećıfica de retração εcs(t0) do concreto submetido a tensões menores que 0,5 fck quando
do primeiro carregamento, podem ser obtidos, por interpolação linear, a partir da tabela 1.2. Essa tabela
fornece o valor do coeficiente de fluência ϕ(t, t0) (adimensional) e da deformação espećıfica de retração εcs(t0)
(em h) em função da umidade ambiente e da espessura equivalente 2 Ac/u onde:
Ac área da seção transversal;
u peŕımetro da seção em contato com a atmosfera.
Tabela 1.2: Valores caracteŕısticos superiores da deformação espećıfica de retração εcs(t, t0) e do coeficiente
de fluência ϕ(t, t0).
Umidade ambiente
(%)
40 55 75 90
Espessura fict́ıcia
2 Ac/u [cm]
20 60 20 60 20 60 20 60
t0
(dias)
ϕ(t∞, t0)
concretos grupo I
4,6 3,8 3,9 3,3 2,8 2,4 2,0 1,9 5
3,4 3,0 2,9 2,6 2,2 2,0 1,6 1,5 30
2,9 2,7 2,5 2,3 1,9 1,8 1,4 1,4 60
ϕ(t∞, t0)
concretos grupo II
2,7 2,4 2,4 2,1 1,9 1,8 1,6 1,5 5
2,0 1,8 1,7 1,6 1,4 1,3 1,1 1,1 30
1,7 1,6 1,5 1,4 1,2 1,2 1,0 1,0 60
εcs(t∞, t0)h
-0,53 -0,47 -0,48 -0,43 -0,36 -0,32 -0,18 -0,15 5
-0,44 -0,45 -0,41 -0,41 -0,33 -0,31 -0,17 -0,15 30
-0,39 -0,43 -0,36 -0,40 -0,30 -0,31 -0,17 -0,15 60
Os valores apresentados nessa tabela podem ser admitidos como válidos para temperaturas entre 0 oC
e 40 oC para concretos plásticos e de cimento portland comum. Valores mais precisos são apresentados no
anexo A da ANBT NBR 6118.
1.3 PROPRIEDADES DO AÇO
O aço possui também coeficiente de dilatação térmica, suas propriedades mecânicas também são repre-
sentadas por um diagrama tensão deformação, possui módulo de elasticidade, etc. Apresenta, também, uma
propriedade espećıfica, que é o coeficiente de conformação superficial.
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1.3.1 Categoria dos aços de armadura passiva
Nos projetos de estruturas de concreto armado deve ser utilizado aço classificado pela ABNT NBR 7480
com o valor caracteŕıstico da resistência de escoamento nas categorias CA25, CA50 e CA606 (item 8.3.1 da
ABNT NBR 6118). Estes aços e suas respectivas resistências caracteŕısticas à tração fyk estão mostrados
na tabela 1.3.
Tabela 1.3: Aços de armadura passiva.
Categoria fyk
CA-25 250 MPa
CA-50 500 MPa
CA-60 600 MPa
1.3.2 Tipo de superf́ıcie aderente
As barras de aço para o concreto armado podem ter a superf́ıcie lisa, entalhada ou com saliências.
Tais formatos influenciam diretamente na capacidade aderente entre o concreto e o aço. Essa capacidade
aderente esta relacionada ao coeficiente η1, mostrado na tabela 1.4. Quando maior esse coeficiente, maior a
capacidade adente entre a barra de aço (armadura) e o concreto.
Tabela 1.4: Coeficiente η1 da capacidade aderente entre a armadura e o concreto.
Tipo de superf́ıcie η1
Lisa 1,0
Entalhada 1,4
Nervurada 2,25
1.3.3 Massa espećıfica
Segundo o item 8.3.3 da ABNT NBR 6118, pode-se adotar para massa espećıfica do aço de armadura
passiva o valor de:
ρs = 7850 kg/m3.
1.3.4 Coeficiente de dilatação térmica
O valor seguinte pode ser considerado para o coeficiente de dilatação térmica do aço, para intervalos de
temperatura entre -20ºC e 150ºC (Item 8.3.4 da ABNT NBR 6118).
αs = 10
−5/o C
Observe que esse valor é idêntico ao adotado para o concreto.
1.3.5 Módulo de elasticidade
Na falta de ensaios ou valores fornecidos pelo fabricante, o módulo de elasticidade do aço pode ser
admitido igual a (ABNT NBR 6118, item 8.3.5):
Es = 210 GPa
6As letras CA significam concreto armado e o número associado corresponde a 1/10 da resistência caracteŕıstica em MPa.
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1.3.6 Diagrama tensão deformação, resistência ao escoamento e à tração
O diagrama tensão deformação do aço, os valores caracteŕısticos da resistência ao escoamento fyk, da
resistência à tração fstk e da deformação na ruptura εuk devem ser obtidos de ensaios de tração realizados
segundo a ABNT NBR ISO 6892.
Nos projetos de estruturas de concreto armado, a ABNT NBR 6118 permite utilizar o diagrama simpli-
ficado mostrado na figura 1.7, para os aços com ou sem patamar de escoamento. Este diagrama é válido
para intervalos de temperatura entre -20ºC e 150ºC e pode ser aplicado para tração e compressão.
yk
Figura 1.7: Diagrama tensão deformação do aço.
Os valores de εyk correspondentes ao final do regime elástico considerado em projeto são variáveis de
acordo com a categoria do aço, sendo de aproximadamente 1,19 h, 2,38 h e 2,86 h para os aços CA-25,
CA-50 e CA-60, respectivamente.
1.3.7 Caracteŕısticas de ductilidade
Os aços CA-25 e CA-50, que atendam aos valores mı́nimos de fyk/fstk e fuk indicados na ABNT NBR 7480,
podem ser considerados como de alta ductilidade. Os aços CA60 que obedeçam também às especificações da
ABNT NBR 7480 podem ser considerados como de ductilidade normal (item 8.3.7 da ABNT NBR 6118).
1.3.8 Soldabilidade
Um aço é considerado soldável, quando sua composição obedece aos limites estabelecidos na ABNT NBR 8965.
A emenda de aço soldada deve ser ensaiada à tração segundo a ABNT NBR 8548. A carga de ruptura,medida na barra soldada deve satisfazer o especificado na ABNT NBR 7480 e o alongamento sob carga
deve ser tal que não comprometa a ductilidade da armadura. O alongamento total plástico medido na barra
soldada deve atender a um mı́nimo de 2h (ABNT NBR 6118, item 8.3.9).
1.3.9 Classificação
Conforme especifica a ABNT NBR 7480, item 4.1, os aços a serem usados em estruturas de concreto
armado serão classificados:
� como barras, se possúırem diâmetro nominal igual ou superior a 5 mm e forem obtidos exclusivamente
por laminação à quente;
� como fios, se possúırem diâmetro nominal igual ou inferior a 10 mm e forem obtidos por trefilação ou
processo equivalente.
De acordo com a categoria, as barras e fios de aço serão classificadas conforme mostrado na tabela 1.5.
Caṕıtulo 1. Estruturas de concreto armado 16
N
O
TA
S
Estruturas de Concreto Armado Prof. Marco André Argenta
Tabela 1.5: Barras e fios de aço.
Categoria Classificação
CA-25 Barra
CA-50 Barra
CA-60 Fio
As caracteŕısticas das barras (CA25 e CA50) e fios (CA60), definidas pela ABNT NBR 7480, estão
mostradas nas tabela 1.6 e Tabela 1.7.
Tabela 1.6: Caracteŕısticas das barras de aço para concreto armado.
Barras
Diâmetro
Nominal (mm)
Massa
Nominal (kg/m)
Área da
Seção (cm2)
Peŕımetro
(cm)
5 0,154 0,196 1,57
6,3 0,245 0,312 1,98
8 0,395 0,503 2,51
10 0,617 0,785 3,14
12,5 0,963 1,227 3,93
16 1,578 2,011 5,03
20 2,466 3,142 6,28
22 2,984 3,801 6,91
25 3,853 4,909 7,85
32 6,313 8,042 10,05
40 9,865 12,566 12,57
Tabela 1.7: Caracteŕısticas dos fios de aço para concreto armado.
Fios
Diâmetro
Nominal (mm)
Massa
Nominal (kg/m)
Área da
Seção (cm2)
Peŕımetro
(cm)
2,4 0,036 0,045 0,75
3,4 0,071 0,091 1,07
3,8 0,089 0,113 1,19
4,2 0,109 0,139 1,32
4,6 0,130 0,166 1,45
5,0 0,154 0,196 1,57
5,5 0,187 0,238 1,73
6,0 0,222 0,283 1,88
6,4 0,253 0,322 2,01
7,0 0,302 0,385 2,22
8,0 0,395 0,503 2,51
9,5 0,558 0,709 2,98
10,0 0,617 0,785 3,14
Caṕıtulo 1. Estruturas de concreto armado 17
	Estruturas de concreto armado
	Introdução
	Histórico
	Viabilidade do concreto armado
	Propriedades do concreto
	Massa específica
	Coeficiente de dilatação térmica
	Resistência à compressão
	Resistência à tração
	Resistência a um estado multiaxial de tensões
	Módulo de elasticidade
	Coeficiente de Poisson e módulo de elasticidade transversal
	Diagrama tensão deformação - compressão
	Diagrama tensão deformação - tração
	Fluência e retração
	Propriedades do aço
	Categoria dos aços de armadura passiva
	Tipo de superfície aderente
	Massa específica
	Coeficiente de dilatação térmica
	Módulo de elasticidade
	Diagrama tensão deformação, resistência ao escoamento e à tração
	Características de ductilidade
	Soldabilidade
	Classificação