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Caruaru 2024 CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIFAVIP WYDEN CURSO DE GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA E URBANISMO INTRODUÇÃO AO CONCRETO ESTRUTURAL DISCIPLINA: Sistemas de Concreto Armado PROFª: MSc. Sabrina da Silva Corrêa EMENTA DA DISCIPLINA • Ao final desta disciplina, o aluno será capaz de escolher as melhores opções técnicas de solução arquitetônica para o projeto: a partir do conhecimento dos sistemas construtivos, suas finalidades, seus elementos componentes, os critérios de projeto para a escolha do sistema construtivo. • O aluno adquirirá o conhecimento dos principais sistemas construtivos de concreto armado, sua modulação estrutural, a locação dos principais elementos estruturais, a identificação e determinação dos principais esforços atuantes nas estruturas de concreto, seu pré-dimensionamento, características dos materiais componentes, vantagens, desvantagens e características executivas, tornando-se apto a determinar qual o sistema estrutural em concreto mais adequado a ser utilizado, diante das diversas opções técnicas disponíveis. OBJETIVOS DA DISCIPLINA • Determinar as ações atuantes nos sistemas de concreto quantificando os esforços desenvolvidos, seus estados de tensões e deformações; • Identificar as propriedades dos materiais que compõem os sistemas construtivos de concreto, necessário para o processo de pré-dimensionamento de sistemas em concreto; • Realizar o prédimensionamento dos sistemas construtivos em concreto, utilizando os conceitos as normas brasileiras de dimensionamento e segurança. TEMAS DE APRENDIZADO • Elementos componentes dos sistemas construtivos, tais como lajes, vigas e pilares; • Sistemas construtivos de concreto armado e de concreto protendido; • Locação dos pilares, altura dos pavimentos possibilitando as dimensões necessárias das vigas; • Determinação das ações atuantes nas estruturas que fazem parte do sistema construtivo de concreto; • Comportamento estrutural e quantificações dos esforços de tração, compressão, flexão simples, entre outros, atuantes nas estruturas em concreto para possibilitar o pré-dimensionamento dos elementos estruturais de concreto. • Pilares de concreto: área e dimensões mínima especificadas pelas normas; • Vigas de concreto: dimensões mínimas especificadas pelas normas de dimensionamento estrutural, processos estimativos de prédimensionamento de vigas de concreto armado; • Lajes de concreto: definições, tipologia (lajes treliçadas, lajes maciças de concreto, lajes nervuradas, etc.), aplicabilidade, vantagens, desvantagens, processos de estimativos de pré- dimensionamento. BIBLIOGRAFIA • MOLITERNO, Antonio. Caderno de estruturas em alvenaria concreto simples. São Paulo: Edgard Blucher, 1995. • BOTELHO, Manoel Henrique Campos; MARCHETTI, Osvaldemar. Concreto armado eu te amo. Vol.1. São Paulo: Edgard Blucher, 2010. REBELLO, Yopanan C. P. A concepção estrutural e a arquitetura. São Paulo: Zigurate, 2000. • MASCARÓ, Juan. O custo das decisões arquitetônicas. Porto Alegre: Masquatro Editora, 2010. • BOTELHO, Manoel Henrique Campos; MARCHETTI, Osvaldemar. Concreto armado eu te amo. Vol.2. São Paulo: Edgard Blucher, 2011. • DIEZ, Gloria. Projeto estrutural na arquitetura. Porto Alegre: Editora Mas quatro, 2012. • REBELLO, Yopanan C. P. Bases para projeto estrutural na arquitetura. São Paulo: Zigurate, 2007 AULA 01 METODOLOGIA DE ENSINO COMPOSIÇÃO DA NOTA Avaliando o aprendizado = 2 pontos extras AV = 8 pontos Seminário = 2 pontos MÉDIA FINAL = 6 PONTOS Nova chance = Aluno que tirou menos de 6 pontos ATENÇÃO: aluno que faltou a AVS não poderá fazer a nova chance. AVS = TODOS alunos podem fazer! COMPOSIÇÃO DO CONCRETO SIMPLES FIGURA 1: COMPOSIÇÃO DO CONCRETO SIMPLES. Concreto simples é um material de construção proveniente da mistura, em proporção adequada, de: cimento, água e agregados. COMPOSIÇÃO DO CONCRETO ARMADO • O QUE É UM CONCRETO ARMADO? Material composto: Concreto + Armadura FIGURA 2: VIGA DE CONCRETO ARMADO Os dois materiais devem resistir solidariamente aos esforços solicitantes. 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 . CONCRETO ARMADO = CONCRETO SIMPLES + ARMADURA + ADERÊNCIA COMPOSIÇÃO DO CONCRETO ARMADO O Concreto Simples depois de endurecer apresenta: BOA RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO BAIXA RESISTÊNCIA A TRAÇÃO FIGURA 3: COMPRESSÃO. FIGURA 4: TRAÇÃO. APENAS 10% DA RESISTENCIA A COMPRESSÃO Para melhorar as características do concreto simples, deve ser usado junto com outros materiais. COMPOSIÇÃO DO CONCRETO ARMADO O trabalho conjunto entre o concreto e a armadura fica bem caracterizado na comparação de uma viga sem armadura e com armadura de flexão. FIGURA 5: VIGA DE CONCRETO SIMPLES. FIGURA 6: VIGA DE CONCRETO ARMADO. COMPOSIÇÃO DO CONCRETO PROTENDIDO Concreto Protendido: pelo menos uma parte da armadura tem tensões previamente aplicadas, denominada Armadura de Protensão ou Armadura Ativa COMPOSIÇÃO DO CONCRETO PROTENDIDO Concreto Protendido: pelo menos uma parte da armadura tem tensões previamente aplicadas, denominada Armadura de Protensão ou Armadura Ativa COMPOSIÇÃO DO CONCRETO PROTENDIDO PROJETO ESTRUTURAL PROJETO ESTRUTURAL PROJETO ESTRUTURAL DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO Determinar a seção de concreto e de aço (armadura), tal que: • Seja econômica. • A estrutura não entre em colapso (estados limites últimos). • Suas flechas não ultrapassem valores limites (estado limite de serviço). • Apresente boa proteção à armadura impedindo sua corrosão que poderia, a longo prazo, levar à ruína a peça DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO PROJETAR UMA ESTRUTURA SEGURA RESISTÊNCIA > SOLICITAÇÃO Resistência materiais: - Conhecer materiais estruturais: concreto, aço, madeira, etc. Ações nas estruturas: - Identificar - Calcular - Combinar HISTÓRICO DO CONCRETO • Os romanos já utilizavam o concreto, no século I, para obras de aquedutos, pontes, estradas, etc. • O cimento era de rocha calcário (CaCo³) → em altas temperaturas solta o CO², e fica o CaO (óxido de cálcio – cal virgem). • O CaO em contato com água puxa o CO² da atmosfera e endurece. • Utilizavam pozolana: rocha de cinza vulcânica da região de pozuolli • Deu origem ao concreto hidráulico: mais resistente, reage e cura mesmo embaixo da água. HISTÓRICO DO CONCRETO • Citem 3 obras antigas de concreto armado HISTÓRICO DO CONCRETO • O COLISEU foi construído em apenas 8 anos, no século I d.c. HISTÓRICO DO CONCRETO • O ápice da construção de concreto romano que ainda podemos ver hoje em dia é o PANTEÃO. HISTÓRICO DO CONCRETO ARMADO 1849 Surgimento do concreto armado. FIGURA 7: Primeiro material de cimento armado da História do francês Joseph- Louis Lambot. 1850 Joseph Monier, um rico comerciante de plantas ornamentais, que vislumbrou a possibilidade de substituir seus vasos de madeira ou cerâmica por vasos feitos com aquele material mais resistente e durável. Foi o início do que hoje se conhece como Concreto Armado 1850 O norte americano Thaddeus Hyatt fez uma série de ensaios de vigas e vislumbrou a verdadeira função das armaduras no trabalho conjunto com o concreto. 1875 O verdadeiro desenvolvimento do concreto armado no mundo iniciou-se com Gustavo Adolpho Wayss A primeira teoria realista e consistente sobre o dimensionamento das peças de Concreto Armado surgiu com uma publicação de Edward Mörsch 1902 HISTÓRICO DO CONCRETO ARMADO https://www.youtube.com/watch?v=qCjby0FC9IM ASPECTOS POSITIVOS DA ESTRUTURA DE CONCRETO ASPECTOS POSITIVOS DA ESTRUTURA DE CONCRETO RESTRIÇÕÕOES AO USO DO CONCRETO E SUAS PROVIDÊNCIAS BAIXA RESISTÊNCIA A TRAÇÃO Uso de barras de aço MATERIAL FRÁGIL E APRESENTA FISSURAÇÕOES Utilização de armadura adequada e limitação dos diâmetros das barras Uso de barras de aço Armadura ativa PESO PRÓPRIO ELEVADO(25 KN/m³) Concreto com resistência elevada CORROSÃO DAS ARMADURAS É prevenida com controle da fissuração e com o uso de adequado de cobrimento ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM CONSTRUÇÃO DE CONCRETO ARMADO ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM CONSTRUÇÃO DE CONCRETO ARMADO ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM CONSTRUÇÃO DE CONCRETO ARMADO ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM CONSTRUÇÃO DE CONCRETO ARMADO ELEMENTOS ESTRUTURAIS EM CONSTRUÇÃO DE CONCRETO ARMADO APLICÃÇÃO DO CONCRETO ARMADO APLICÃÇÃO DO CONCRETO ARMADO APLICÃÇÃO DO CONCRETO ARMADO APLICÃÇÃO DO CONCRETO ARMADO Slide 1 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