AULA 01 SISTEMAS ESTRUTURAIS III ARQUITETURA

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Universidade da Amazônia - UNAMA
Curso de Graduação em Arquitetura e Urbanismo
Disciplina: Sistemas Estruturais III
Professor: Engº M.Sc. Marcelo Otaviano Barbosa e Silva
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.1. Definição:
Material plástico, que é moldado de maneira a
adquirir a forma desejada antes que desenvolva um
processo de endurecimento, adquirindo resistência
suficiente para resistir aos esforços que o solicitam.
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.2. Composição:
cimento Portland 
(aglomerante)
agregado 
miúdo (areia) 
agregado graúdo 
(brita ou seixo 
rolado) 
água
Agregados miúdos: 0,150mm < Ø < 4,8mm (Ex: areia)
Agregados graúdos: 4,8mm ≤ Ø ≤ 50,0mm . (Ex: pedras)
Modernamente, mais dois materiais são adicionados:
Adições minerais
Aditivos químicos
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.2. Composição:
O cimento Portland (aglomerante) é utilizado
juntamente com a água para formar a pasta de
cimento, onde se desenvolverá a reação
química, que dará origem aos produtos
responsáveis pela resistência.
A adição de agregado miúdo (areia) à pasta de
cimento e água, dá origem à argamassa.
E a mistura de um agregado graúdo (seixo ou
brita) à argamassa resulta no concreto.

Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.2. Composição:
1.2.1 Cimento Portland:
Aglomerante hidráulico, composto de silicatos de cálcio
hidráulicos, produzido por meio da queima controlada de uma
mistura homogênea de calcário + argila, cujo produto
resultante (clínquer) é moído juntamente com adição de
pequena porcentagem de sulfato de cálcio (gesso).
É o componente básico de concretos e argamassas. 
Queima à 1450°C
para a formação
do Clínquer.
1.2.1. Cimento Portland:
CIMENTO PORTLAND
Clínquer
Argila 
(15% à 25%)
Calcário 
(75% à 80%)
Complementos
(Minério de ferro)
(Bauxita)
(Quartzo)
1.2.1. Cimento Portland:
CIMENTO PORTLAND
Clínquer
Silicato Tri-Cálcico (C3S) Alita
Silicato Bi-Cálcico (C2S) Belita
Aluminato Tri-Cálcico (C3A)
Ferroaluminato Tetra-Cálcio 
(C4AF)
Estruturas de Concreto
1.2.1. Cimento Portland
Classificação Nacional
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.2. Composição:
1.2.2 Agregado Miúdo:
Material de origem granular, cujo diâmetro das partículas se
compreende entre 150μm e 4,75mm. Material geralmente
considerado como “inerte”. Ex: Areia.
1.2.3. Agregado Graúdo:
Material de origem granular, cujo diâmetro das partículas se
compreende entre 4,75mm e 75mm. Material também considerado
como “inerte”. Ex: Seixo, Brita, Pedregulho.
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1. O que é o Concreto
1.2. Composição:
1.2.4. Aditivos Químicos:
É possível ainda usar aditivos químicos, em função
do tipo de utilização, cuja função pode ser melhorar ou
modificar o comportamento do concreto.
Superplastificantes – Servem para melhorar
alguma propriedades do concreto, tais como
trabalhabilidade, relação a/c e resistência.
Retardadores de pega – Servem para retardar o
tempo de início da pega do cimento. Usado para
aumentar o tempo de trabalho do concreto.
Aceleradores de pega - Servem para acelerar o
início da pega do cimento. Usado quando se
necessita de uma rápida solidificação do concreto.
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.3. Propriedades:
1.3.1. Resistência à Compressão:
Segundo MEHTA & MONTEIRO
(1994), “A resistência de um material é
definida como a capacidade de este
resistir à tensão sem ruptura”.
A resistência do concreto à
compressão, sua característica mais
importante, é medida por meio de
ensaios de compressão axial em “corpos-
de-prova”, sendo esses ensaios
utilizados para o controle de qualidade e
aceitação do concreto utilizado na
estrutura.
σ=F/A Kgf/cm2 ou MPa
1 MPa ~10 kgf/cm2
Ensaio de compressão axial em 
corpos-de-prova de 10 X 20 cm.
Estruturas de Concreto
fck
Resistência Característica à 
Compressão de Concreto 
aos 28 dias
1. O que é o Concreto
1.3. Propriedades:
1.3.1. Resistência à Compressão:
Kgf/cm2 ou MPa (Mega Pascal)
10kgf/cm2 = 1MPa
Estruturas de Concreto
1.3.3. Fatores que Influenciam a Resistência do Concreto:
O grau de agressividade
ambiental é determinado
de acordo com a tabela
ao lado.
A resistência à 
compressão está 
relacionada com o 
grau de agressividade 
ambiental.
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.3. Propriedades:
1.3.1. Resistência à Compressão:
A resistência do concreto desenvolve-se rapidamente nos
primeiros dias, tendendo para um valor final. O valor atingido aos 28
dias é o que se convencionou como o valor da resistência
característica do concreto, já que representa, em teoria, cerca de 90%
do valor final esperado. Este valor característico é representado pelo
sigla fck.
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1.3. Propriedades:
1.3.2. Resistência à Tração:
A resistência à tração do concreto é bastante inferior em
relação a sua resistência à compressão, alcançando valores que
podem ser de aproximadamente 10% da resistência à compressão.
Quanto à resistência característica à tração, existem
ensaios que podem ser feitos, como os de tração pura, compressão
diametral e flexão que fornecem o seu valor. Caso esses resultados
não estejam disponíveis, pode-se assumir para a resistência
característica à tração cerca de 10% do valor à compressão.
Estruturas de Concreto
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1.3. Propriedades:
Fibra tracionada
Fibra comprimida
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1.3. Propriedades:
1.3.3. Fatores que Influenciam a Resistência do Concreto:
 Relação água/cimento: principal responsável pela resistência do
concreto à compressão.
 Mede a relação entre a massa da água e do cimento utilizado no
traço do concreto.
 Determina a porosidade do concreto endurecido, que por sua
vez afeta na resistência do mesmo:
 Uma menor porosidade (menor relação a/c), proporcionará uma
maior área de contato entre os produtos de hidratação,
proporcionando assim uma maior resistência.
 Conforme as recomendações da norma NBR 6118/2014 a
relação a/c deve ser determinada por meio da avaliação do grau
de agressividade ambiental na qual está inserida um
determinada estrutura.
Estruturas de Concreto
1.3.3. Fatores que Influenciam a Resistência do Concreto:
O grau de agressividade
ambiental é determinado
de acordo com a tabela
ao lado.
A relação a/c está
relacionada com o grau de
agressividade ambiental.
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.3.3. Fatores que Influenciam a Resistência do Concreto:
 Relação água/cimento
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.3. Propriedades:
1.4. Retração Plástica:
É a redução de volume do concreto, devido a perda de
água. No processo de retração, a água é inicialmente expulsa
do concreto, criando deformações diferenciais que, por sua vez,
geram tensões capazes de provocar fissuração nas peças de
concreto armado.
Para se minimizar os efeitos da 
retração, deve ser efetuado um 
processo de cura no concreto, 
por pelo menos sete dias.
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1.4. Nomenclatura (Concepção Estrutural):
1.4.1. Concreto Simples:
Estrutura de concreto que não possui armadura no seu
interior, sendo solicitada apenas por esforços de compressão.
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1.4. Nomenclatura (Concepção Estrutural):
1.4.2. Concreto Armado:
Estrutura de concreto que possui uma armadura no seu
interior. Esta armadura é composta por barras e fios de aço que
possuem diâmetros padronizados de acordo com a norma NBR-
6118. Este conjunto de fios e barras de aço é também conhecido
por armadura passiva.
Armadura 
Passiva
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1.4. Nomenclatura (Concepção Estrutural):
1.4.3. Concreto Protendido:
Estrutura de concreto que, além de possuírem, uma
armadura passiva no seu interior, também possuem uma
armadura chamada de ativa composta por cordoalhas de aço.
Esta armadura é dita ativa porque entra em operação antes
mesmo da estrutura ser solicitada por algum carregamento.
Estruturas de Concreto1. O que é o Concreto
1.4. Nomenclatura (Concepção Estrutural):
1.4.3. Concreto Protendido:
Estruturas de Concreto
1. O que é o Concreto
1.5. Tipos de Concreto:
1.5.1. Concreto Convencional:
Concreto que não possui características especiais e é
usado no dia-a-dia da construção civil. Concretos convencionais
podem apresentar resistência à compressão entre 20MPa e
40MPa.
Massa específica entre 
2.200 e 2.400kg/m3
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.2. Concreto de Alto Desempenho (CAD):
Concreto dosado para apresentar durabilidade superior
aos concretos convencionais. Concretos de alto desempenho
(CAD) podem ter ou não alta resistência á compressão, com o
seu fck variando de 35MPa à 50MPa.
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.3. Concreto de Alta Resistência (CAR):
Concreto dosado para desenvolver altas resistências à
compressão devido á exigências estruturais. Concretos de alta
resistência (CAR) possuem resistências à compressão acima de
50MPa.
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.4. Concreto de Alto-Adensável (CAA):
Concreto que possui a capacidade de se adensar
somente por meio da força da gravidade, sem a necessidade de
vibração externa. Concreto utilizado em obras com grande taxa
de armaduras ou grandes complexidades arquitetônicas
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.5. Concreto Colorido:
Concreto que possui pigmentos inorgânicos em sua
composição. Usados em estruturas de concreto aparente.
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.6. Concreto Leve:
Concreto que possui baixo peso específico e elevada
capacidade de isolamento térmico e acústico. Geralmente usado
em elementos não estruturais.
Massa específica menor 
do que 2.000kg/m3
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.7. Concreto Pesado:
Concreto que possui alto peso específico devido a
introdução de agregado graúdo de alto peso específico.
Geralmente usado em concretagem de paredes anti-radiação.
Massa específica maior 
do que 2.800kg/m3
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.8. Concreto Projetado:
Concreto que é aplicado por meio de projeção através de
mangueiras a ar comprimido. Geralmente é aplicado em planos
verticais ou de difícil acesso e que possui uma consistência
bastante seca.
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.9. Concreto Reforçado com Fibras:
Estrutura de concreto que, além de possuir, uma
armadura passiva no seu interior, também possui um volume de
pequenas fibras de aço ou sintéticas, que terão função estrutural
ou não, servindo para combaterem esforços de tração e/ou
prevenir o aparecimento de fissuras.
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.10. Concreto Estampado:
Concreto cujo acabamento é realizado por meio de
estampas de borrachas como se fossem carimbos que possuem
a forma e o desenho que se deseja estampar. Geralmente
utilizado em acabamento de pisos.
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1.5. Tipos de Concreto:
1.5.11. Concreto Translúcido:
Concreto que permite a passagem, de parte da luz
incidente, sobre o elemento executado. Produzido com a
introdução de fibra ótica em sua mistura.